[发明专利]一种基于灰狼算法的电动汽车充电站布点规划方案

说明书

本发明涉及一种基于灰狼算法的电动汽车充电站布点规划方案，属电网优化规划领域。本发明通过牛顿‑莱布尼兹公式，采用分段潮流对配电网动态数据进行提取，对电网和电动汽车的原始日负荷曲线进行分析比较，合理规划电动汽车充电站的容量和充放电策略，在满足其基于削峰填谷调节效益的同时，考虑电动汽车充电站作为负载和电源对电网所产生的影响，并结合交通路网，以电压偏差、输电线路裕度，网损，交通流量和充电站服务范围为优化目标，采用灰狼算法进行求解，寻得电动汽车充电站的最优布点方案。使得电动汽车充电站在缓解用户充电问题的同时，减小充电站对电网的影响，平滑负荷曲线，稳定电网的运行。

技术领域

本发明涉及一种基于灰狼算法的电动汽车充电站布点规划方案，尤其是考虑了充电站作为负荷和电源对电网影响后的一种规划方案。

背景技术

随着电动汽车技术的不断成熟，电动汽车接入电网的规模越来越大，电动汽车数量的增多，导致电动汽车充电站接入电网的比例也在不断的提升。这种趋势势必会对电网的电能质量造成影响，引起电网负荷曲线的波动，甚至还会影响到电网运行的可靠性和经济性。

因此对于电动汽车充电站的研究受到了越来越多的关注，国内外已有许多学者对其进行了分析。针对大规模电动汽车接入电网会对电力系统的平稳运行造成极大影响这一问题，对一天内城市电动汽车充电负荷的时空分布进行预测，然后以预测结果为基础，将电动汽车充电站建设在特定节点处；为减小大量电动汽车无序充电对电网造成的影响，提出了一种电动汽车智能有序充放电方案，在电动汽车用户间进行动态分时交易电价，并对电动汽车充放电时段进行引导规划，以达到削峰填谷的作用；针对电力系统和交通系统的深度交互以及用户在充电站之间的转移问题，以兼顾电动汽车充电站运营商、电动汽车用户以及配电网的全社会年成本为目标，对电动汽车充电站进行定容并网。

但上述研究中大都未考虑到电动汽车充电站的储能特性，即对电网的放电能力，电动汽车充电站仅被当作负载来进行选址，未考虑电动汽车充电站的放电能力，部分研究考虑了电动汽车放电特性对电网的影响，但基本上都是通过调节电价来实现电动汽车的有序充放电，通过电动汽车和电动汽车充电站的互动来实现削峰填谷的目的，电动汽车充电站的充放电能力靠电价来约束调节，波动性太大，并且没有将电动汽车充电站当作分布式电源来考虑，没有考虑充电站作为电源接入时对电网的影响。并且针对于电动汽车充电站的布点规划，大多都是以经济成本最低为目标，对于电动汽车充电站接入电网产生的影响考虑的很少。

因此如果以传统的方法和目标函数来对电动汽车充电站进行布点规划，电动汽车充电站的储能特性得不到充分的利用，并且随着电动汽车规模的增大，电动汽车充电站对电网的影响也会越来越大，因此，在考虑电动汽车充电站的布点规划问题时应该考虑如下三个问题：

1)需要对比电动汽车与电网的负荷曲线，对电动汽车充电站进行合理的定容，并且要制定合理的电动汽车充电站充放电方案，来平滑电网的负荷曲线。

2)需要对接入电动汽车充电站后的配电网潮流数据进行提取，实际生活中，配电网的潮流数据是在时刻变化的，为动态的潮流，若按照传统的确定性潮流来进行计算，与实际结果会产生一定的偏差。现本发明需要通过对分段潮流的求解，来对配电网的动态数据进行提取。

3)要充分考虑基于调节效益的电动汽车充电站作为负载和电源接入配电网后对电网的电压偏差、输电线路裕度，网损和对路网交通流量和充电站服务范围的影响，并且需要借助灰狼算法来进行优化求解。

发明内容

本发明首次提出了一种基于灰狼算法的电动汽车充电站布点规划方案。针对电动汽车充电站储能特性，结合电动汽车和电网的负荷曲线，对电动汽车充电站的容量进行规划，并按照本发明所提的充放电方案来对电网的负荷曲线进行调节，达到削峰填谷的目的，且考虑了电动汽车充电站作为负载和电源接入路-电耦合网络后对电网和路网的影响，通过灰狼算法得出最优的规划方案。

本发明的上述问题主要是通过以下技术方案得以解决的：