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电动汽车充电设施计量方案的技术与经济性评价研究

李恺  
【摘要】:电动汽车是全球目前最热门的绿色能源发展领域之一,从美国的特斯拉到中国的比亚迪、北汽、奇瑞等品牌系列车型均已推入市场,并获得了良好的市场反响。根据国家工信部推出的《汽车与新能源汽车产业发展规划》,到2020年,我国新能源汽车保有量达到500万辆,以混合动力汽车为代表的节能汽车达到1500万辆以上。按照国务院颁布的《政府机关和公共机构购买新能源汽车实施方案》规定,车辆充电接口与新能源汽车数量比例不低于1∶1,充电设施的建设正处于井喷期。与电动汽车及充电领域磅礴发展不对称的是,充电电能计量方案没有统一明确的规范,计量装置的配置五花八门,计量性能参差不齐。这给充电运营商和用户的经济利益带来了不良影响,严重制约着充电领域的有序发展。本文以充电设施计量方案的技术和经济性评价为目的,提出基于模糊数学和专家系统的多源多层次评价体系,涵盖4个评价面,包含14个基本评价要素。14个评价要素中按照评价策略分为经验性评价要素和量化性评价要素。在经验性评价过程中,采用专家系统结合模糊评价的方法,设计语义规则库,将专家们的语义评价信息转化为相应的模糊状态集。在量化性评价过程中,设计针对每个因素的模糊隶属函数,将已有量化指标转化为模糊映射集。将经验性评价状态集和量化性评价状态集进行融合,设计语势语义加权规则,将专家们的评价通过加权系数体现,完成14个基本评价要素的融合,综合考虑每个要素的重要程度。为了获取量化性评价要素的基本数据,采用市场调查、理论分析、仿真计算、实验室检测、现场检测等多种方式得到计量装置配置成本、标定准确度、周期校验成本、周期轮换成本、充电损耗成本、多因素影响下计量准确度偏移等8类基本数据。归纳总结出7种计量方案、5种计量装置配置模式,适用于市场上现有的充电运营网络,并在此基础上开展具体的计量方案经济性量化评价,得到最适性计量方案。本文的计量方案经济性评价方法和评价结果从多源分析出发,比较全面地揭示了影响计量运营经济性的诸多要素,为充电站设计、设备采购、建设、运维工作提供了理论和实践参考。


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