电动汽车充电站规划研究

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能源的变革和转型影响着全球各国的进步和发展,促使人类开始向新能源领域转变。而电动汽车作为一种新型的交通工具,在缓解能源危机,促进人类与环境和谐发展等方面具有无可比拟的优势。而电动汽车充电站目前是电动汽车能量补给基础设施,其合理的规划建设是电动汽车迅速发展的保障,企业支持和政府引导使电动汽车数量迅速增长。鉴于此,对电动汽车充电站规划和充电站规划方案评估进行研究很有必要。准确计算规划区域内的充电负荷需求是充电站规划的基础。本文首先考虑充电负荷在时间上的分布,建立基于蒙特卡洛充电负荷模型,来求取规划区域充电负荷需求,依据充电站建造容量的限制,确定充电站的建造数量范围及充电机的配置数量,加入网络约束条件,构造加权Voronoi图实现充电服务范围划分,以充电服务范围内用户充电损耗成本最小进行站址选择,依据各个分区的容量进行权重调整,通过交替迭代得到最终站址。仿真分析表明该方法可以有效解决区域充电站定容选址问题。其次,针对不同功能分区的充电站规划问题,分析了不同分区对交通出行吸引的影响,考虑充电负荷在空间上的分布,基于空间特性的蒙特卡洛方法模拟各个分区的充电需求,确定各个分区充电站建造范围;以全社会成本最小作为充电站规划目标,采用量子遗传算法求解各个分区站址选择,通过Voronoi图划分各个分区中充电站的充电服务范围;将各个规划方案进行比较,选取全社会成本最小方案作为最终站址选择。案例仿真分析表明,该方法可以很好解决不同功能分区充电站规划问题。最后,对本文两个充电站规划方法进行了评估,分析了电动汽车充电站接入配电网的影响,将配电网的网损率、充电站日充电负荷率、充电站规划的投资回收周期和充电行驶里程作为评估指标,建立了充电站规划方案的满意度模型,设置不同场景对本文两种规划方法优劣进行评估。最终案例分析表明,不同充电负荷需求下,两种充电站规划方案优劣不同。
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