[发明专利]一种考虑充电服务能力和运行效率的充电网络规划方法

权利要求书

1.一种考虑充电服务能力和运行效率的充电网络规划方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：设定规划边界条件，包括：交通网络拓扑结构与参数，电动汽车满充状态下的最大续航里程，充电站候选地址，充电站建设总数，充电桩配置总数，单个充电站充电桩配置数目上限；

S2：建立同时考虑第一优化目标为充电网络充电服务能力最大和第二优化目标为运行效率最高的电动汽车充电网络优化规划模型；

S3：根据电动汽车充电网络优化规划模型的特征设计染色体编码方案以及交叉、变异操作算子，采用遗传算法求解电动汽车充电网络优化规划模型，给出电动汽车充电网络最优建设方案；

步骤S2所述的电动汽车充电网络优化规划模型，具体如下：

电动汽车充电网络优化规划模型的第一优化目标是电动汽车充电网络充电服务能力最大，具体如公式(1)所示：

公式(1)中，F_c为电动汽车充电网络截获的总车流量；Q为交通网络中的最短路径集合；q为路径索引；y_q为表征路径q上的车流量能否被截获的二进制变量，当值为“1”表示能被截获，当值为“0”表示不能被截获；f_q为路径q上的车流量，可通过公式(2)给出的重力空间互动模型计算：

公式(2)中，W_O为路径q起点O的权重；W_D为路径q终点D的权重；d_q为路径q的长度；

电动汽车充电网络优化规划模型的第二优化目标是电动汽车充电网络的运行效率最高，具体如公式(3)所示：

公式(3)中，V_match为电动汽车充电网络中各充电站截获的车流量与充电桩配置数目间的匹配度；M为充电站建设总数；j为充电网络中的充电站索引，j＝1,2,…,M；z_j为充电站j中的充电桩配置数目；F_c,j为充电站j截获的车流量，由公式(4)进行计算：

公式(4)中，Ω_j为交通网络中途经充电站j的路径集合。

2.根据权利要求1所述的一种考虑充电服务能力和运行效率的充电网络规划方法，其特征在于，所述电动汽车充电网络优化规划模型的约束条件如公式(5)至公式(7)所示，公式(5)为充电站建设数目约束，具体如下：

公式(5)中，N_sta为充电站候选地址总数；i为候选地址索引；x_i是电动汽车充电网络优化规划模型中0-1优化变量(i＝1,2,3,…,N_sta)，当取“1”表示在候选地址i建设充电站，当取“0”表示不在候选地址i建设充电站；

公式(6)为电动汽车充电网络优化规划模型中的充电桩配置总数约束，具体如下：

公式(6)中，C_pile为电动汽车充电网络优化规划模型中的充电桩配置总数；

公式(7)为单个充电站中的充电桩配置数目约束，具体如下：

1≤z_j≤z_max j＝1,2,…,M (7)

公式(7)中，z_max为单个充电站充电桩配置数目的上限。