[發(fā)明專利]一種城市配電網絡中電動汽車快速充電站的優(yōu)化選址方法

在審

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• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109572479A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發(fā)明（設計）人: 楊強;孫思揚;顏文俊
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B60L53/66
• 分類號: B60L53/66
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 黃歡娣;邱啟旺

本發(fā)明公開了一種城市配電網絡中電動汽車快速充電站的優(yōu)化選址規(guī)劃方法。該方法通過對城市中道路網絡的繁忙程度等因素進行分析，以所有電動汽車抵達距離其最近的快速充電站的路程之和最小為優(yōu)化目標，從而求解獲得電動汽車快速充電站的最優(yōu)選址，從而可以節(jié)省電動汽車充電的路程成本，方便電動汽車充電。

技術領域

本發(fā)明涉及電動汽車快速充電站的選址規(guī)劃問題，尤其涉及一種城市配電網絡中電動汽車快速充電站的優(yōu)化選址規(guī)劃方法。

背景技術

隨著經濟的快速發(fā)展，資源匱乏和環(huán)境污染的問題越來越嚴重。目前龐大的汽車市場正在加劇資源的耗費，同時也為城市環(huán)境增添了更多的壓力。而電動汽車因為其具有節(jié)能環(huán)保的特點正在成為汽車工業(yè)的主要發(fā)展方向。隨著國家的政策支持和各大汽車廠商的積極參與，電動汽車的技術水平正日益提高。目前，已有一部分電動汽車的產品已經成型并投入示范運行，產業(yè)化和商業(yè)化的模式也在逐步完善。隨著普及程度的增大，電動汽車的充電將會成為電網承擔的又一重要負荷，對電網的影響也不可小視。作為電動汽車的基礎配套，充電站必須先行進行規(guī)劃和建設。而電動汽車的充電需求具有很強的隨機性和不確定性，電動汽車充電站如何最優(yōu)選址，是目前必須解決的一個問題。

發(fā)明內容

針對現有的電動汽車充電站選址規(guī)劃方法的不足，本發(fā)明的目的在于提出了一種城市配電網絡中電動汽車快速充電站的優(yōu)化選址規(guī)劃方法。

本發(fā)明的目的是通過以下技術手段實現的，一種城市配電網絡中電動汽車快速充電站的優(yōu)化選址規(guī)劃方法，該方法包括以下步驟：

步驟(1)，獲取城市內的交通網絡的拓撲結構模型；所述的拓撲結構模型包括所有交通網絡節(jié)點的權重系數W，以及每兩個相鄰節(jié)點之間的實際距離d_ij；其中，交通網絡節(jié)點i的權重系數W_i越大，代表該節(jié)點的交通繁忙程度越大，即經過該節(jié)點的車輛越多；

步驟(2)，統計城市內的電動汽車總保有量

步驟(3)，根據步驟(1)中得到的交通網絡的拓撲結構模型，利用重力空間互動模型理論計算每條道路i-j上的繁忙程度F_ij，以及對應的車流量其中，n_T為城市內的交通網絡的拓撲結構模型的總節(jié)點個數；

步驟(4)，利用Floyd算法計算得到該城市的交通網絡的拓撲結構模型中任意兩個節(jié)點之間的最短距離；

步驟(5)，選取任意p個節(jié)點,作為充電節(jié)點；對于第i個交通網絡節(jié)點，分別計算其到所有充電節(jié)點的行駛距離，將最短的行駛距離作為其有效充電距離

建立目標函數：

從而獲得另充電節(jié)點個數p最少，且滿足上述目標函數的充電節(jié)點的分布，即得到電動汽車快速充電站的最優(yōu)選址結果。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明通過分析交通網絡拓撲模型中的交通繁忙程度、車流量等因素，以所有電動汽車充電的路程之和最小為目標，優(yōu)化電動汽車快速充電站的選址，從而可以節(jié)省電動汽車充電的路程成本，方便電動汽車充電。

附圖說明

圖1：交通網絡拓撲示意圖。

圖2：優(yōu)化結果圖。

具體實施方案

下面以某25節(jié)點的交通網絡為算例，給出了詳細的算法描述，通過一系列的實驗證明所提出的方法的有效性。

步驟(1)，獲取城市內的交通網絡的拓撲結構模型；所述的拓撲結構模型包括所有交通網絡節(jié)點的權重系數W，以及每兩個相鄰節(jié)點之間的實際距離d_ij；其中，交通網絡節(jié)點i的權重系數W_i越大，代表該節(jié)點的交通繁忙程度越大，即經過該節(jié)點的車輛越多；具體參數如圖1所示，圖中采用1:18Km比例尺。