[發(fā)明專利]市內(nèi)電動(dòng)汽車快速充電設(shè)施規(guī)劃方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611093486.3
• 申請(qǐng)日: 2016-12-01
• 公開（公告）號(hào): CN107341560A
• 公開（公告）日: 2017-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張宏剛;寧康紅;胡澤春;李嘉逸;彭明偉;陳惠妙;夏雪;鄒楊;李小雨;陳卓
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力工程顧問集團(tuán)西南電力設(shè)計(jì)院有限公司;中國(guó)能源建設(shè)集團(tuán)浙江省電力設(shè)計(jì)圖有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 成都九鼎天元知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司51214
• 代理人: 錢成岑

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及市內(nèi)電動(dòng)汽車快速充電設(shè)施規(guī)劃方法領(lǐng)域，是一種智能的根據(jù)市內(nèi)交通流量分布、電動(dòng)汽車滲透率、快速充電設(shè)施服務(wù)半徑要求、快速充電設(shè)施布置候選點(diǎn)以及快速充電設(shè)施建設(shè)成本的市內(nèi)電動(dòng)汽車快速充電設(shè)施規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

近年來，能源危機(jī)和環(huán)境污染在全球范圍內(nèi)受到持續(xù)關(guān)注。能源、環(huán)境、經(jīng)濟(jì)三者之間的相互影響與制約得到了世界各國(guó)政府的高度重視。在此背景下，為改善能源結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，發(fā)展電動(dòng)汽車逐漸成為了一種大趨勢(shì)。現(xiàn)階段，在政府與企業(yè)的共同關(guān)注與支持下，電動(dòng)汽車的相關(guān)技術(shù)日趨成熟。而在普及電動(dòng)汽車的過程中，完善的能源供給系統(tǒng)是未來電動(dòng)汽車大規(guī)模發(fā)展與應(yīng)用的必要前提，也是電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)鏈中的重要環(huán)節(jié)。目前，我國(guó)的電動(dòng)汽車發(fā)展情況良好，電動(dòng)汽車的充電需求不斷增加，對(duì)于應(yīng)急的快速充電設(shè)施的數(shù)量與布置的要求也不斷提高。為了保證后續(xù)電動(dòng)汽車的健康發(fā)展，良好的電動(dòng)汽車充電設(shè)施規(guī)劃起著關(guān)鍵性的作用。在經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的形勢(shì)下，大多數(shù)城市的公共快速充電設(shè)施規(guī)劃面臨設(shè)施用地緊張，物業(yè)協(xié)調(diào)困難，建設(shè)成本高昂等問題。因此，一種綜合考慮多方面因素的經(jīng)濟(jì)合理的市內(nèi)電動(dòng)汽車快速充電設(shè)施規(guī)劃方法是十分必要的。目前，國(guó)內(nèi)還沒有一般性的市內(nèi)電動(dòng)汽車快速充電設(shè)施規(guī)劃方法的運(yùn)用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是：針對(duì)上述存在的問題，提供一種綜合考慮多種因素以快速充電設(shè)施建設(shè)和運(yùn)營(yíng)總費(fèi)用最小為目標(biāo)提出的市內(nèi)電動(dòng)汽車快速充電設(shè)施規(guī)劃方法。

市內(nèi)電動(dòng)汽車快速充電設(shè)施規(guī)劃方法，其特征在于，所述方法包括，

步驟(1)：初始化

步驟(1-1)：規(guī)劃區(qū)域信息初始化

步驟(1-2)：候選站址信息始化

步驟(2)：計(jì)算市內(nèi)電動(dòng)汽車快速充電設(shè)施規(guī)劃方案

步驟(2-1)：按下式確定目標(biāo)函數(shù)：

表示：最優(yōu)的快速充電設(shè)施規(guī)劃方案以總投資成本最小為優(yōu)化目標(biāo)，以此作為控制目標(biāo)函數(shù)；

步驟(2-2)：確定約束條件

步驟(3)：顯示快速充電設(shè)施規(guī)劃方案和總經(jīng)濟(jì)成本。

更進(jìn)一步地，所述步驟(1-1)包括導(dǎo)入涵蓋待規(guī)劃區(qū)域的地圖，輸入地圖的橫向?qū)嶋H距離和對(duì)地圖的劃分要求，劃分要求為劃分后地圖橫向正方形個(gè)數(shù)M。

更進(jìn)一步地所述步驟(1-2)包括：

a)確定候選站址：規(guī)劃模型根據(jù)輸入地圖長(zhǎng)寬比與劃分要求將地圖劃分為N×M個(gè)正方形區(qū)塊，候選站址(i，j),i＝1…M，j＝1…N

b)候選站址信息初始化：輸入候選站址(i，j),i＝1…M，j＝1…N處的土地使用費(fèi)候選站址(i，j),i＝1…M，j＝1…N處的車流量J_i,j、充電站建設(shè)的固定成本C^OI、單個(gè)快速充電機(jī)價(jià)格C^Ch、充電站所需支付的容量?jī)r(jià)格C^Cap、充電站容量上限與所有充電機(jī)總功率的比值ξ、充電站內(nèi)每個(gè)充電機(jī)的平均占地面積A、充電站的服務(wù)半徑r、所在城市目標(biāo)規(guī)劃年的電動(dòng)汽車滲透率γ及行駛中的電動(dòng)汽車出現(xiàn)充電需求的概率η、快速充電機(jī)的額定功率P，每輛車平均每次的快速充電需求Q。

更進(jìn)一步地，所述步驟(2-1)目標(biāo)函數(shù)中表示區(qū)塊(i,j)處建設(shè)的充電站的運(yùn)行費(fèi)用，在規(guī)劃階段認(rèn)為其與建設(shè)費(fèi)用成比例關(guān)系，即α為比例系數(shù)。

更進(jìn)一步地，所述步驟(2-2)的約束條件包括：

a)、每個(gè)充電站對(duì)各個(gè)區(qū)塊的服務(wù)能力之和不大于其最大服務(wù)能力，其表達(dá)式為：

b)、所有充電站在每個(gè)區(qū)塊處的服務(wù)能力總和不小于該區(qū)塊處的有充電需求的電動(dòng)汽車數(shù)量，則：

c)、所有充電站對(duì)每個(gè)區(qū)塊出的最大輸出電量不小于該區(qū)塊處的總充電需求，則：

d)、每個(gè)充電站對(duì)其服務(wù)半徑之外的區(qū)塊的服務(wù)能力為0，則：

每個(gè)充電站對(duì)其服務(wù)半徑之內(nèi)的區(qū)塊的服務(wù)能力大于等于0，則：

為區(qū)塊(i,j)處的充電站的服務(wù)半徑內(nèi)的區(qū)塊的集，

e)、建設(shè)充電站的區(qū)塊對(duì)應(yīng)的W_i,j值為1，否則為0，則：

0≤G_i,j≤Γ·W_i,j，G_i,j+Γ·(1-W_i,j)＞0，

式中Γ為一個(gè)足夠大的正數(shù)。