大功率集中式电动汽车充电站优化布点规划方法研究

【摘要】：随着能源危机以及环境污染形势的日益严重,电动汽车成为缓解双重危机的重要举措。世界各国都在加强对电动汽车的研发与应用,然而受到充电时间长、续驶里程短等因素影响,电动汽车的广泛使用严重受阻,因而迫切需要建立完善的电动汽车充电站网络为电动汽车普及保驾护航。由于充电站是一种新型公共服务设施,先期的建设方式存在一定的不成熟性和未知性,因此对充电站布局规划进行系统研究显得十分重要,该研究不仅可以促进相关理论的发展,对实践也有一定指导意见,并可促进社会资源的优化配置,促进电动汽车产业的健康、可持续发展。首先,本论文以我国电动汽车发展示范规划城市深圳市为例分析介绍了目前我国电动汽车城市建设及使用现状,通过实地考察与资料分析总结出了我国目前电动汽车充电站建设存在的实际问题以及相应的症结。其次,采用了 BASS扩散模型法对规划区电动汽车的保有量进行了预测分析,并采用蒙特卡罗模拟法与GIS分析法求得电动汽车的快速充电需求的时间与空间分布特性。结合以上因素对规划区大功率集中式电动汽车充电站所需的配电容量以及充电站数进行预测。再者,总结大功率集中式电动汽车充电站的规划原则;综合电动汽车充电站的建设方以及使用者的利益,结合规划区电动汽车充电需求的分布,提出了以全社会成本最小为目标的大功率集中式电动汽车充电站优化布点规划模型。模型综合考量了电动汽车需求点分布、基础建站费用、运行维护费用以及电力网络损耗费用等因素。采用引入杂交的粒子群优化算法以及Voronoi图法对模型进行求解。最后,本论文以深圳市福田区为算例,将上述数学模型进行了实际应用验证,为深圳市大功率集中式电动汽车充电站优化布点规划提供参考,并且提出了一些建设大功率集中式电动汽车充电站的实践建议。