[发明专利]电动汽车充电站选址定容的方法

权利要求书

1.一种电动汽车充电站选址定容的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、确定充电需求点的位置与电动汽车的数量，建立电动汽车充电概率计算模型，确定待规划地充电负荷分布情况；

步骤S1进一步包括以下步骤：

步骤S11、将待规划地划分为居民区用地、工作区用地和商业娱乐区用地；

步骤S12、采用路口节点法，根据待规划地的实际路网情况，确定各区域充电需求点的位置与电动汽车的数量；

步骤S13、综合考虑影响电动汽车充电概率的因素，建立电动汽车充电概率计算模型；步骤S13中所述电动汽车充电概率计算模型为：

其中，P_SOC、P_L分别表示电动汽车当前电池荷电状态与车主的下一次出行里程对充电概率的影响，SOC_min表示电动汽车的电池荷电状态的最小阈值，C表示电池容量，ω表示每公里耗电量，L表示下一段行驶里程，a、b为影响因子；

所述电动汽车当前电池荷电状态对充电概率的影响计算公式为：

所述车主的下一次出行里程对充电概率的影响计算公式为：

其中，l₁与l₂为根据实测数据确定的常数；

步骤S14、根据蒙特卡洛抽样算法，进行模拟仿真实验，得到各个区域的电动汽车的充电负荷分布情况；

步骤S2、以用户出行成本为目标函数，得到充电站的初始选址库；

步骤S21、根据步骤S14中得到的电动汽车的充电负荷分布情况，可以得到待规划地内电动汽车的总充电需求容量，并估算充电站的数量范围；

步骤S21中，估算充电站的数量范围的公式为：

其中，N_min表示充电站的最小数量，N_max表示充电站的最大数量，待规划地内电动汽车的总充电需求容量为Q，充电站最小容量为S_min，最大容量为S_max，因此，待规划地的充电站的数量N范围为N_min≤N≤N_max；

步骤S22、根据待规划地的实际的土地用途、经济水平等区域特性将待规划地划分为M个子区域，在子区域内根据车流量密度、路网规划、城市规划确定充电站的初始选址；

步骤S23、以初始选址作为生长核，以相同的速度向外扩张，直到彼此相遇在平面上形成图形，得到维诺图，根据维诺图，对原M个子区域进一步重新划分；

步骤S24、根据步骤S23划分后的区域，将充电站的选址坐标作为待优化的变量，从用户角度出发，以车主到充电站的出行成本损耗最低作为选址模型进行优化，并且综合考虑用地地价对选址的影响，建立目标函数以及约束条件；

步骤S25、求解步骤S24中建立的目标函数，得到初始选址库；

步骤S3、以电动汽车车主出行成本与运营商利益的双向成本为目标函数，对初始选址库中的所有方案进行一一计算，将得到的最优方案作为充电站选址定容的结果；步骤S3具体包括以下步骤：

步骤S31、将初始选址库中的每一种方案中的选址坐标作为新的生长核点，基于维诺图重新划分服务区域，计算出步骤S24提出的目标函数的最优值；

步骤S32、兼顾电动汽车车主出行成本与运营商利益的双向成本，以所需配置的容量作为优化变量，综合考虑充电站得盈利情况，建立总的目标函数：步骤S32中，总的目标函数为：

其中，F_1i为用户出行年成本，F_2i为充电站i建设运行维护年费用，F_3i为充电站i网损年费用，F_4i为充电站年收益费用，α、β、γ、δ为权重因子；

步骤S32中，充电站的年盈利费用为：

F_4i＝(p-h)·Q_i·365，

其中，p为充电站i的售电电价，h为充电站i的购电电价，Q_i为充电站i服务范围内电动汽车一天的总的充电需求；

步骤S33、对初始选址库里面的方案一一进行计算，将得到的最优方案作为充电站选址定容的结果。

2.根据权利要求1所述的电动汽车充电站选址定容的方法，其特征在于：步骤S25中通过遗传算法求解步骤S24中建立的目标函数。