电动汽车充电需求分析与充电站布局优化研究

发布时间：2020-08-28 12:03

　　电动汽车要想大规模普及,需要续航里程大幅度提高或区域道路上有充足的公共充电站可供使用。目前来说,考虑到经济和技术方面,短期内大幅度提高电动汽车的续航里程比较困难,因此,研究电动汽车充电需求与充电站选址布局是目前为保障电动汽车的发展而亟需解决的问题,对电动汽车的推广应用具有十分重要的意义;同时,电动汽车充电站在电力系统配电网络中,还具有普通用电设施的属性,鉴于充电站的双重特性,与加油站规划相比,充电站的规划需要更全面的考虑。本文基于以上因素开展配电网与交通路网叠加的电动汽车充电需求分析与充电站布局优化研究。论文首先分析了影响电动汽车充电需求量的主要因素,提出了基于灰色模型的电动汽车保有量预测方法,该方法可以分区域分车辆类型进行电动汽车保有量的预测,可以得到所需的不同条件下的电动汽车保有量预测值,并使用该方法得到算例地区电动私家车的未来保有量;运用重力模型对算例地区各个交通小区之间的交通阻抗、出行产生强度、出行吸引强度做了量化,并对所涉及的参数进行标定,得到算例地区各个交通小区的电动私家车的出行分布量和交通吸引量;将各交通小区交通吸引量与电动私家车用户使用程度以及高峰小时流量比结合,得到算例地区各交通小区高峰小时电动私家车充电需求量。然后,考虑到充电站的双重特性,论文提出了一种交通小区路网与配电网叠加的区域充电站布局优化问题建模的新方法,考虑到交通小区路网和配电网叠加的建设成本,运行成本,电压偏差和不可靠性的惩罚成本以及行驶距离成本作为目标函数,针对论文建立的选址定容模型具有非线性、大规模、多约束等特性,为保证模型求解的快速和准确,采用鸡群优化算法(CSO)对模型进行求解。最后,对标准鸡群优化算法进行改进,使其获得更好的全局寻优能力,通过标准鸡群优化算法和改进鸡群优化算法对目标函数进行求解,确定算例地区的电动汽车充电站布局规划方案,并将得到的结果进行对比分析,结果表明基于改进鸡群优化算法求解得到的方案更优。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：U491.8;U469.72
【部分图文】：

分类图,混合动力车辆,分类图,电动汽车

本章主要介绍论文研究对象的基础知识及相关理论，首先对电动汽车的发展现状和影响加以概述；其次对充电基础设施的基本情况进行介绍；最后详细介绍了选址的相关理论模型和本文中所使用的模型和算法。2.1 电动汽车概述2.1.1 发展现状目前，由于发电、供暖以及交通运输对化石燃料的高度依赖，大多数国家制定了更加严格的法律来管理和控制与二氧化碳和氮氧化物的排放污染问题，燃料电池汽车（FCEV）、插电式混合动力电动汽车（PHEV）和纯电动汽车（EV）的推广是解决这个问题明显可行的方案。如今，一些制造商确保其电动汽车的续航里程达到 400 公里甚至更高，此外，如果火力发电厂可以为电动汽车提供充足的电量，那么在不久的将来电动汽车的数量至少是传统动力汽车的两倍[66]。

对比图,动力结构,对比图,动力来源

长安大学硕士学位论文车提供动力来源；混合动力汽车的动力来源是依靠两种或两种以上动力装置获得的，根据其混合的程度分为很多种类，如图 2.1 所示，目前市面上的 PHEV 通常采用蓄电池和燃油发动机串联或并联的方式为车辆提供动力；而纯电动汽车是完全通过蓄电池获得动力来源。传统动力汽车与电动汽车的区别主要体现在动力结构上，动力系统的组成、结构和布置有比较大的差异。传统动力汽车与三种电动汽车的动力结构如图 2.2 所示。

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图 2.4 新能源汽车温室气体排放图从图中可以看到，新能源汽车的碳排放是要远小于传统动力汽车的，其中又以车碳排放量最低，因此，电动汽车对节能减排意义重大。.2.2 电动汽车对交通的影响不管是电动汽车，还是传统动力汽车，随着保有量的增加都会让城市交通更加拥（1）电动汽车保有量的增加必然导致城市交通更加拥堵。京沪广深等特大城年来通过摇号等限购政策减缓保有量快速增长的势头，并通过机动车尾号限行解道路交通压力。但取消电动汽车的限购和限行措施，将不可避免地导致汽车速增长和路面交通压力快速增大，因此，各地在探索电动汽车发展政策时应谨策的合理性和可持续性。（2）电动汽车停车充电会一定程度上影响其它车辆的正常停车与通行。电动车充电时，必然会占用停车位甚至是路边道路，影响其他车辆正常使用，因此

【参考文献】