电动汽车充电站规划方法及运营模式研究

发布时间：2017-04-17 13:08

  本文关键词：电动汽车充电站规划方法及运营模式研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：纯电动汽车是未来新能源汽车的主要发展方向之一,因其节能、环保等优点越来越受到人们的重视。充电站是电动汽车能源补给的基础设施,所以对充电站的规划建设是电动汽车得到广泛普及的重要前提。 目前现有的充电站规划方法多是在满足各种技术条件约束下,通过建立投资、运行及维护等费用的优化函数来确定充电站的建设位置和容量。.而从工程实践来看,这些未考虑站址具体地理信息因素的方法所选出的站址很有可能坐落在不适宜建站的区域,例如：湖泊、狭窄街道、繁华区等,还需对优化结果进行多次调整。另外,由于不同区域内电动汽车保有量的不同、充电需求各异,而这些方法假设所有充电站均具有相同的充电容量,显然也与实际不符。 针对以上问题,本文提出了充电站的规划模型。以充电站投资、运行成本和用户充电损耗成本之和最小为目标,建立了区域内充电站的优化选址模型；该模型充分考虑充电小区内电动汽车保有量,候选站址地理位置,充电行驶距离,空驶成本,道路曲折系数,电动汽车平均日行驶距离,百公里综合能耗,电池容量等因素,以充电站的服务半径和充电站容量为约束条件,利用粒子群算法设计了求解过程,并进行了算例验证； 考虑充电高峰时段的用户的出行价值,以充电站运营成本和用户排队等待的损耗成本之和最低为优化目标,建立了充电站排队系统模型。该模型可求解综合成本最低时的充电机配置数量及最佳充电容量,利用边际分析法设计模型的求解过程,利用Matlab编写了M函数,设计了可视化界面。通过算例分析对提出的方法进行了验证,结果表明该方法可行、有效,可以较好的解决充电站容量优化问题。 当前,电动汽车充电站还没有成熟的运营模式,即使国内已经建成较多充电站,但大都处于技术验证及示范阶段,还没有投入正式的商业运营,对充电站运营模式的研究显的很有必要。本文对充电站的运营模式进行了初步探讨,对比了充电站不同建设方式下运营的优缺点,分析了充换电业务的流程及盈利方式,充电站的收益情况。
【关键词】：电动汽车 充电站 选址 粒子群算法 排队论
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2012
【分类号】：TM910.6
【目录】：

• 致谢5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-12
• 1 绪论12-20
• 1.1 研究背景及意义12-15
• 1.1.1 国外电动汽车发展现状13-14
• 1.1.2 国内电动汽车发展情况14-15
• 1.2 纯电动汽车发展遇到的问题15-16
• 1.3 当前已取得的进展16-17
• 1.4 本文的主要研究工作17-20
• 2 电动汽车充电站规划基础20-28
• 2.1 充电站规划建设20-23
• 2.1.1 充电站功能定位20-21
• 2.1.2 充电站施工原则21-22
• 2.1.3 充电站规模分级22-23
• 2.2 电动汽车充电对电网的影响23-26
• 2.2.1 充电负荷对输电网的影响23-24
• 2.2.2 充电站对配电网的影响24-25
• 2.2.3 充电站对电网的谐波污染25-26
• 2.3 本章小结26-28
• 3 电动汽车充电站规划模型28-48
• 3.1 充电站规划原则28-31
• 3.1.1 电动汽车交通密度要求28-29
• 3.1.2 充电站服务半径要求29-30
• 3.1.3 城市总体规划和路网要求30
• 3.1.4 区域输配电网的影响30-31
• 3.2 现有充电站规划方法31-34
• 3.2.1 充电需求小区法31-33
• 3.2.2 区域充电站收益模型法33-34
• 3.3 基于粒子群算法的充电站规划模型34-42
• 3.3.1 充电需求小区34-35
• 3.3.2 数学模型的建立35-37
• 3.3.3 粒子群算法基本原理37-39
• 3.3.4 优化模型的求解39-42
• 3.4 算例分析42-45
• 3.5 本章小结45-48
• 4 充电高峰时段充电站容量优化48-72
• 4.1 充电站容量确定48-51
• 4.1.1 充电容量计算48-49
• 4.1.2 充电机数量计算49-51
• 4.2 排队理论的基本原理51-56
• 4.2.1 排队系统的组成51-52
• 4.2.2 模型运行指标及表示方法52-53
• 4.2.3 输入过程与服务时间分布53-55
• 4.2.4 排队系统的优化55-56
• 4.3 基于排队理论的充电站容量优化56-61
• 4.3.1 充电站排队系统模型58-60
• 4.3.2 模型的求解60-61
• 4.4 算例分析61-67
• 4.4.1 排队模型描述61-62
• 4.4.2 计算过程62-67
• 4.5 用户界面实现67-70
• 4.6 本章小结70-72
• 5 充电站的运营模式72-82
• 5.1 充电站建设方式72-74
• 5.2 充电站运营模式分类74-78
• 5.2.1 换电服务模式74-76
• 5.2.2 直充服务模式76-78
• 5.3 案例分析78-81
• 5.4 本章小结81-82
• 6 总结与展望82-84
• 6.1 总结82
• 6.2 展望82-84
• 参考文献84-88
• 作者简历88-92
• 学位论文数据集92

【引证文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 王辉;电动汽车充电站规划与运营研究[D];浙江大学;2013年

2 吕雪;基于MATLAB的网络排队仿真[D];大连海事大学;2013年

3 林志龙;电动汽车充换电设施运营模式及其对电网的影响[D];华南理工大学;2013年

4 王欢林;电动汽车充电站选址定容研究[D];华北电力大学;2013年

5 尹婷婷;基于IC卡的充电桩用户管理系统设计与实现[D];华北电力大学;2013年

  本文关键词：电动汽车充电站规划方法及运营模式研究，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：313275