[发明专利]一种考虑用户充电需求转移的充电站选址定容策略

摘要

本发明主要针对用户充电行为随机性和充电行为对电网电能质量影响，以电动汽车历史行驶轨迹数据以及充电桩建造运营维护成本服务盈利模式为基础，根据电动汽车里程以及客观地理环境因素，对电动汽车充电站进行选址定容，最大化充电服务商盈利以及减少对电网电能质量的影响。由于电动汽车充电时刻难以预测，本发明的将不对单个电动汽车充电行为进行预测，采用历史汽车行驶轨迹制定最优选址定容方案，达到用户充电便利，服务提供商盈利，电网运行稳定的协同优化。

主权项

1.一种考虑用户充电需求转移的充电站选址定容策略，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1、使用维诺图方法对研究区域进行分块，考虑现实区域用地充电站可建设性进行选择，使用电动汽车里程以及充电站服务范围确定充电站建设候选点集；步骤2、根据到达车辆数、站点空闲充电桩、排队长度等数据，根据排队论理论判定能否满足充电需求，若不能满足，用户充电需求转移或流失；步骤3、根据电动汽车历史行驶GPS数据，分析电动汽车行驶轨迹，根据电动汽车轨迹以及候选点集之间的邻接距离建立用户充电需求转移模型；步骤4、根据该研究区域的配电网络潮流计算，计算电能质量指标，根据充电站服务盈利、建设运营成本以及步骤4网损损失建立目标函数，以用户充电转移模型、电网潮流、电网接入功率、充电桩建设空间作为约束，搭建优化模型，在候选点集中进行选址定容，使用遗传算法求解模型。流程补充说明：所述步骤1中分块区域中心为候选建立充电站站点，为点覆盖模型，该区域电动汽车优先前往本区域充电站进行充电。电动汽车里程以及充电站服务范围应满足以下约束：其中，r_cs表示充电站服务最大距离，d_ave表示电动汽车平均里程，d_cs表示两个相邻充电站之间的距离。所述步骤2中判定充电站能够满足需求的单队列多服务台并联模型为：其中P_n表示n辆电动汽车在服务区的平稳状态概率，λ表示电动汽车到达数量，μ表示单个充电桩服务率，c表示当时可用充电桩数量，N为排队队列全长，ρ表示充电桩利用率，表示该充电桩堵塞即排队队列全满，不能满足更多充电需求的概率。所述步骤3中电动汽车历史行车GPS数据应该为包括时间点的车辆GPS数据，考虑车辆行车方向，用电需求转移模型表述为：p_ii,t＝1‑P_i,t^B所述步骤4中，使用配电网distflow潮流模型来计算电网网损指标，输电网在输配电过程中造成的电力损失(网损*电价)C^LOSS：其中E_t为电价，Ploss为网损损失电量。充电站建造运营成本C^O：其中C_1,i为i节点建造充电站的成本，C_2,i为每个充电桩的建造运营成本，此处的C_1,i、C_2,i都已均摊至一天的成本，Nd为候选点集合节点总数。服务电动汽车获得的收益C^I：综合以上，优化模型为：mαx C＝C^I‑C^O‑C^LOSS0.95≤V_i,t≤1.05其中，P^B_i,t为i节点阻塞的概率，O(i)表示i的邻接节点集合，为i节点建造充电桩数量的上限。V_i为在t时刻i节点电压的标幺值，为电网侧电压限制。