不同种类电动汽车充电设施布局优化研究

发布时间：2017-05-04 08:06

  本文关键词：不同种类电动汽车充电设施布局优化研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着能源危机和环境污染问题日益加剧,以电动汽车为主的新能源汽车作为一种减少环境污染、降低能源消耗的创新产品已经成为我们国家所必需加速发展的选择。但是,目前我国还没有形成一套合理的充换电服务网络规划建设的理论体系。电动汽车的大量普及,预示着充换电基础配套设施的规划与建设也将进入规模化发展的时代,对其规划布局理论体系的研究刻不容缓。基于以上因素,本文研究了充电需求推动下的电动汽车充电设施选址规划问题。首先,基于不同充电模式的适用性及电动汽车用户充电的异质性,利用NHTS调查数据分析电动汽车的充电特性和驾驶特性。结果表明,电动汽车的充电开始时刻、充电时长和充电SOC在时间上存在一定的分布规律,其概率密度函数分别利用MATLAB拟合得到。其次,针对电动汽车充电特征的随机性,以小时为计算单位,以天为计算周期,采用基于概率模型的统计学建模方法,构建快、慢充电模式下的电动汽车充电功率需求模型,并利用蒙特卡洛模拟方法求解出电动汽车的日充电负荷。结果表明,电动汽车的快、慢充电需求分别在16点和20点达到最大。然后,利用需求预测模型的求解结果,以需求量和地理分布为约束条件预估目标区域内电动汽车充电设施的需求数量。接着,在综合考虑地理位置因素的前提下,基于P-median模型构建不同充电模式下的多等级充电设施综合选址模型。该模型以充电设施建设运营方和用户方综合费用最小为目标函数,以满足电动汽车用户最大充电需求、提高用户充电便利性为约束条件。最后,利用算例验证了模型和算法的有效性。对比分析结果表明,综合考虑不同充电模式较单一充电模式更具经济性。
【关键词】：电动汽车 充电需求 快速充电站 慢速充电站 优化布局
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.8
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 研究背景及意义9-11
• 1.1.1 研究背景9-10
• 1.1.2 研究意义10-11
• 1.2 电动汽车充电设施发展概况11-13
• 1.2.1 国内电动汽车充电设施发展概况11-12
• 1.2.2 国外电动汽车充电设施发展概况12-13
• 1.3 电动汽车充电设施规划研究现状13-17
• 1.3.1 电动汽车充电需求负荷预测研究13-15
• 1.3.2 电动汽车充电设施选址研究15-17
• 1.4 本文研究方法17-18
• 1.5 研究内容与框架结构18-20
• 1.5.1 主要研究内容18-19
• 1.5.2 论文框架结构19-20
• 1.6 论文创新点20-22
• 第二章 相关理论与方法基础22-30
• 2.1 电动汽车相关理论22-26
• 2.1.1 电动汽车22
• 2.1.2 充电模式22-25
• 2.1.3 用户分类及充电模式分析25-26
• 2.2 充电设施相关理论26-28
• 2.2.1 充电设施类型26-28
• 2.2.2 充电设施工作模式28
• 2.3 蒙特卡洛方法理论28-29
• 2.4 P-median模型理论29-30
• 第三章 基于蒙特卡洛方法构建充电需求预测模型30-39
• 3.1 电动汽车充电需求影响因素分析30-33
• 3.1.1 电动汽车驾驶特性分析30-31
• 3.1.2 电动汽车充电特性分析31-33
• 3.2 需求模型构建33-35
• 3.2.1 电动汽车需求负荷模型33-34
• 3.2.2 慢充需求34
• 3.2.3 快充需求34-35
• 3.3 基于蒙特卡洛方法求解模型35-39
• 3.3.1 蒙特卡洛方法适用性分析35-36
• 3.3.2 预测流程36-38
• 3.3.3 预测结果38-39
• 第四章 基于P-median模型构建选址模型39-52
• 4.1 电动汽车充电设施选址的影响因素39-43
• 4.1.1 电动汽车充电需求39-40
• 4.1.2 充电站布局服务半径40
• 4.1.3 目标区域发展性40-41
• 4.1.4 充电设施运行经济性41-42
• 4.1.5 充电设施建设可行性42-43
• 4.2 综合选址模型构建43-47
• 4.2.1 选址模型假设44
• 4.2.2 慢充费用构成分析44-45
• 4.2.3 快充费用构成分析45-46
• 4.2.4 选址模型构建46-47
• 4.3 基于遗传算法求解模型47-52
• 4.3.1 算法及优越性分析48
• 4.3.2 求解方法48-52
• 第五章 案例及分析52-60
• 5.1 背景介绍与参数设置52-53
• 5.2 需求预测53-54
• 5.2.1 需求电量预测53-54
• 5.2.2 充电站数量预估54
• 5.3 优化选址54-57
• 5.4 对比分析57-58
• 5.5 政策建议58-60
• 第六章 结论及展望60-63
• 6.1 结论60-61
• 6.2 展望61-63
• 致谢63-65
• 参考文献65-69
• 在学期间发表的论文和取得的学术成果69

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