[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

说明书

本发明涉及电动汽车充电网络规划技术领域，具体涉及一种考虑充电服务能力和运行效率的充电网络规划方法。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。本发明提高充电网络的充电服务能力与运行效率。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电网络规划技术领域，具体涉及一种考虑充电服务能力和运行效率的充电网络规划方法。

背景技术

近年来，随着化石燃料的逐渐枯竭与环境污染的日益加剧，以电动汽车为代表的清洁能源交通工具日益普及。作为电动汽车补充能量的重要场所之一，电动汽车充电站成为支撑电动汽车产业发展的重要基础设施之一。不合理的电动汽车充电网络不仅会降低电动汽车车主使用车辆的便利性，而且将压制公众的电动汽车购买意愿，阻碍电动汽车产业的进一步发展。因此，有必要对电动汽车充电网络建设方案进行优化，提高充电服务能力与运行效率。

通过分析电动汽车充电站等级、电动汽车规模以及距离之间的相互影响关系，文献一《基于引力模型的电动汽车充电站选址规划》(电工电能新技术，2016年，第35卷，第5期，第61页至66页)给出了充电站与电动汽车之间的相互吸引模型，并以此为基础建立了考虑未来发展的电动汽车充电站规划模型，对充电站建设地址进行了优化。然而，该文献没有充分考虑电动汽车充电网络的充电服务能力与运行效率，且未对各充电站的建设容量进行优化，具有明显的局限性。文献二《考虑顾客满意度的电动汽车充电桩规划策略》(可再生能源，2017年，第35卷，第6期，第933页至第939页)根据排队理论提出了考虑顾客等待时间和充电桩利用率的满意度函数，并以此为目标对电动汽车充电站中的充电桩配置数目进行优化，接着，以配电系统电压降最小为优化目标，通过模拟退火算法对充电站建设地址进行了优化。该文献实现了电动汽车充电网络中充电站建设地址和充电桩配置数目的优化，但未充分考虑电动汽车充电网络的充电服务能力和运行效率，具有一定的局限性。文献三《电动汽车充电设施分层递进式定址定容最优规划》(电测与仪表，2014年，第51卷，第11期，第114页至第119页)，根据交通、地理、需求等因素，采用层次分析法确定电动汽车充电站候选地址，在此基础上建立以总建设成本最小为目标，以充电需求和线路传输容量为约束的电动汽车充电站建设地址优化模型，并采用遗传算法求解模型，实现了对电动汽车充电站建设地址的优化。该文献提出的方法没有充分考虑电动汽车充电网络的充电服务能力和运行效率，且没有对充电站中的充电桩配置数目进行优化，具有一定的局限性。

电动汽车充电站是电动汽车充电的重要场所之一，也是支撑电动汽车产业发展的重要基础设施。不合理的电动汽车充电网络不仅降低电动汽车车主使用车辆便利性，还会压制公众的电动汽车购买意愿，阻碍电动汽车产业的进一步发展。因此，亟需提出电动汽车充电网络规划方法，通过优化电动汽车充电站的建设地址和充电桩配置数目，提升电动汽车充电网络的充电服务能力和运行效率。然而，现有技术方法在电动汽车充电网络规划中均未充分考虑其充电服务能力与运行效率，难以为电动汽车充电网络建设提供参考。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种考虑充电服务能力和运行效率的充电网络规划方法，能够在充电站建设数目和充电桩配置总数给定的情况下，优化电动汽车充电站建设地址和充电桩配置数目，尽可能提高电动汽车充电网络的充电服务能力与运行效率，给出电动汽车充电网络最优建设方案。

本发明为实现上述发明目的，采取的技术方案如下：