[发明专利]城市电动出租车充电站选址和服务范围划分的规划方法

权利要求书

1.一种城市电动出租车充电站选址和服务范围划分的规划方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1：分析电动出租车行驶和充电行为特性；

S2：生成基于充电桩数目的充电站建造年维护成本和基于排队理论的用户年充电成本；

S3：对充电站建造年维护成本和用户年充电成本进行加权，得到充电站全社会综合成本，并以电网安全运行为约束，构建电动出租车充电站站址规划模型；

S4：用混合离散二进制粒子群算法和Voronoi图法相结合对步骤S3所建立的模型进行求解，实现充电站站址的最优规划和充电站服务范围的自动寻优。

2.根据权利要求1所述的城市电动出租车充电站选址和服务范围划分的规划方法，其特征在于：所述步骤S1中的电动出租车行驶和充电行为特性包括电动出租车的出行时间和行驶里程的日平均值以及交班时间。

3.根据权利要求1所述的城市电动出租车充电站选址和服务范围划分的规划方法，其特征在于：所述步骤S2中的充电站建造年维护成本F_sh通过式(1)得到：

式(1)中：r为充电站运营年限；d为贴现率；N_by,k为变压器数目，a为变压器单价；N_cd,k为充电桩数目，b为充电桩单价；C_d,k为充电站k的基建成本；η为维护成本折算因子；p为当地电价；P_Loss为配电系统网络年损耗；x_i表示节点i是否接入充电站，1为接入、0为不接入；P_si、Q_si为i节点所建的充电站的有功、无功容量。

4.根据权利要求3所述的城市电动出租车充电站选址和服务范围划分的规划方法，其特征在于：所述步骤S2中的用户年充电成本F_yh通过式(2)得到：

式(2)中，C₁为用户前往充电站的年成本，C₂为用户等待充电的年成本。q为用户单位时间成本；n_i为交通节点i需充电的出租车数量；t_i,k为交通节点i去往充电站k所需要的时间；W_k为充电站k的平均等待时间；M为充电站集；A_k为应前往k充电站接受服务的交通节点集合。

5.根据权利要求1或4所述的城市电动出租车充电站选址和服务范围划分的规划方法，其特征在于：所述步骤S2中的排队理论所涉及到的用户的平均排队时长和平均等待时间W_q^G通过式(3)、(4)得到：

式(3)、(4)中，出租车排队充电符合排队理论的M/G/c模型；输入过程服从泊松分布，期望为λ；服务时间服从正态分布，其期望是μ、方差是V_T；ρ＝λμ，ρ为排队系统的服务强度；c是充电桩数；式(3)、(4)成立的条件是：c＞λ。

6.根据权利要求4所述的城市电动出租车充电站选址和服务范围划分的规划方法，其特征在于：所述步骤S3中的充电站全社会综合成本F_v由式(5)表示：

F_v＝ν₁F_sh+ν₂F_yh (5)

式(5)中，ν₁、ν₂分别为充电站建造年维护成本和用户年充电成本的权重系数，ν₁+ν₂＝1。