[發明專利]一種計及三種類型充電樁的電動汽車充電站優化配置方法

在審

• 申請號: 201911110971.0
• 申請日: 2019-11-14
• 公開（公告）號: CN110689210A
• 公開（公告）日: 2020-01-14
• 發明（設計）人: 高松;黃河;朱磊;李憶琪;吳志;顧偉
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司;東南大學;國家電網有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06
• 代理公司: 32200 南京經緯專利商標代理有限公司
• 代理人: 施昊

本發明公開了一種計及三種類型充電樁的電動汽車充電站優化配置方法，步驟為：典型日連續時域的離散化處理；電動汽車泊車行為表征及三種類型充電負荷建模；電力用戶分類及負荷建模；以年化總成本最小為目標構建電動汽車充電站優化配置模型；求解該優化配置模型，得到計及三種類型充電樁的電動汽車充電站優化配置方案。本發明可以在電動汽車充電站的優化配置過程中有效計及三種類型充電樁對電動汽車充電負荷時空分布情況的影響，從而在完全響應電動汽車用戶需求的前提下以最低的社會總成本完成電動汽車充電設施的配置工作。

技術領域

本發明屬于電力系統穩態分析領域，特別涉及了一種電動汽車充電站優化配置方法。

背景技術

不同于傳統能源汽車便捷的加注燃料模式，電動汽車需要通過相匹配的充電設施接入電網進行能量補充。同時，考慮不同的充電功率，電動汽車完成一次充電的時間長達數十分鐘至數小時。充電的種種限制和不便是電動汽車行業發展的痛點，直接影響到用戶對電動汽車的認可度，以及電動汽車保有量的提升速度。優化配置電動汽車充電站，建設足量的、恰當功率的充電設施，為電動汽車用戶提供優質便捷的充電服務，是緩解上述行業痛點、促進電動汽車產業發展的有效方法。

針對電動汽車充電站的優化配置問題，絕大部分已有的研究中只考慮了單一種類的充電設施，通過構建優化模型求解配電系統中電動汽車充電站的最優安裝位置和安裝充電樁數量。然而，隨著越來越多的不同類型不同功率的充電設施接入配電系統，即便是在同一地點、同一充電場所，也逐漸呈現出多種類型充電設施共存的狀態。這些充電設施在滿足電動汽車車主多樣化的充電需求的同時，也改變了電動汽車負荷的時空分布情況，使得不同類型充電設施間的相互影響日益顯著，并逐漸成為電動汽車充電站優化配置過程中不可忽略的因素。

發明內容

為了解決上述背景技術提到的技術問題，本發明提出了一種計及三種類型充電樁的電動汽車充電站優化配置方法。

為了實現上述技術目的，本發明的技術方案為：

一種計及三種類型充電樁的電動汽車充電站優化配置方法，包括以下步驟：

(1)使用N個典型日表征優化配置問題中的自然年，采用離散化處理方式將每個典型日中的連續時域轉化為M個離散的時間斷面進行表征；

(2)通過電動汽車到達數量分布曲線以及停留時間分布曲線對電動汽車泊車行為進行聯合表征，并以此為基礎生成電動汽車充電需求時空分布的典型場景，進而模擬生成任一典型日特定區域內的三種類型充電樁的充電負荷分布情況；所述三種類型充電樁分別為慢速充電樁、快速充電樁和超級快速充電樁；

(3)根據電力用戶性質的不同，將配電系統中電力用戶分為居民小區負荷、商場超市負荷和辦公場所負荷三種類型，并針對配電系統中每個節點生成對應于每個典型日內每個時間斷面的電力負荷；

(4)考慮配電系統的運行約束，以年化總成本最小為目標構建計及三種類型充電樁的電動汽車充電站優化配置模型；

(5)求解電動汽車充電站優化配置模型，得到計及三種類型充電樁的電動汽車充電站優化配置方案。

進一步地，在步驟(1)中，每個時間斷面代表相同的時間長度，忽略電動汽車負荷與配電用戶需求在每個時間斷面內的時序波動性，認為每個時間斷面是一個確定性的場景。

進一步地，在步驟(3)中，考慮不同類型電力負荷的顯著區別，基于歷史數據擬合不同類型負荷的典型分布曲線，從而得到配電系統中不同節點處的電力負荷分布情況。

進一步地，在步驟(1)中分別針對春、夏、秋、冬四季的工作日和周末分別構建典型日，則步驟(4)中構建的計及三種類型充電樁的電動汽車充電站優化配置模型如下：

目標函數：