[發(fā)明專利]一種考慮充電服務(wù)能力和運(yùn)行效率的充電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010440229.2
• 申請(qǐng)日: 2020-05-22
• 公開（公告）號(hào): CN111626493B
• 公開（公告）日: 2022-06-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢科軍;謝鷹;張政;童充;李亞飛;朱丹;張新松;盧成;曹書秀;徐楊楊;朱建峰;姜柯柯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)網(wǎng)江蘇省電力有限公司蘇州供電分公司;南通大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/12;G06F30/27;G06F111/06;G06F113/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 朱小兵

本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮充電服務(wù)能力和運(yùn)行效率的充電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法。包括以下步驟：S1：設(shè)定規(guī)劃邊界條件，包括：交通網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與參數(shù)，電動(dòng)汽車滿充狀態(tài)下的最大續(xù)航里程，充電站候選地址，充電站建設(shè)總數(shù)，充電樁配置總數(shù)，單個(gè)充電站充電樁配置數(shù)目上限；S2：建立同時(shí)考慮第一優(yōu)化目標(biāo)為充電網(wǎng)絡(luò)充電服務(wù)能力最大和第二優(yōu)化目標(biāo)為運(yùn)行效率最高的電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃模型；S3：根據(jù)電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃模型的特征設(shè)計(jì)染色體編碼方案以及交叉、變異操作算子，采用遺傳算法求解電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化規(guī)劃模型，給出電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)建設(shè)方案。本發(fā)明提高充電網(wǎng)絡(luò)的充電服務(wù)能力與運(yùn)行效率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種考慮充電服務(wù)能力和運(yùn)行效率的充電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，隨著化石燃料的逐漸枯竭與環(huán)境污染的日益加劇，以電動(dòng)汽車為代表的清潔能源交通工具日益普及。作為電動(dòng)汽車補(bǔ)充能量的重要場(chǎng)所之一，電動(dòng)汽車充電站成為支撐電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施之一。不合理的電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)不僅會(huì)降低電動(dòng)汽車車主使用車輛的便利性，而且將壓制公眾的電動(dòng)汽車購(gòu)買意愿，阻礙電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，有必要對(duì)電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案進(jìn)行優(yōu)化，提高充電服務(wù)能力與運(yùn)行效率。

通過分析電動(dòng)汽車充電站等級(jí)、電動(dòng)汽車規(guī)模以及距離之間的相互影響關(guān)系，文獻(xiàn)一《基于引力模型的電動(dòng)汽車充電站選址規(guī)劃》(電工電能新技術(shù)，2016年，第35卷，第5期，第61頁(yè)至66頁(yè))給出了充電站與電動(dòng)汽車之間的相互吸引模型，并以此為基礎(chǔ)建立了考慮未來(lái)發(fā)展的電動(dòng)汽車充電站規(guī)劃模型，對(duì)充電站建設(shè)地址進(jìn)行了優(yōu)化。然而，該文獻(xiàn)沒有充分考慮電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)的充電服務(wù)能力與運(yùn)行效率，且未對(duì)各充電站的建設(shè)容量進(jìn)行優(yōu)化，具有明顯的局限性。文獻(xiàn)二《考慮顧客滿意度的電動(dòng)汽車充電樁規(guī)劃策略》(可再生能源，2017年，第35卷，第6期，第933頁(yè)至第939頁(yè))根據(jù)排隊(duì)理論提出了考慮顧客等待時(shí)間和充電樁利用率的滿意度函數(shù)，并以此為目標(biāo)對(duì)電動(dòng)汽車充電站中的充電樁配置數(shù)目進(jìn)行優(yōu)化，接著，以配電系統(tǒng)電壓降最小為優(yōu)化目標(biāo)，通過模擬退火算法對(duì)充電站建設(shè)地址進(jìn)行了優(yōu)化。該文獻(xiàn)實(shí)現(xiàn)了電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)中充電站建設(shè)地址和充電樁配置數(shù)目的優(yōu)化，但未充分考慮電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)的充電服務(wù)能力和運(yùn)行效率，具有一定的局限性。文獻(xiàn)三《電動(dòng)汽車充電設(shè)施分層遞進(jìn)式定址定容最優(yōu)規(guī)劃》(電測(cè)與儀表，2014年，第51卷，第11期，第114頁(yè)至第119頁(yè))，根據(jù)交通、地理、需求等因素，采用層次分析法確定電動(dòng)汽車充電站候選地址，在此基礎(chǔ)上建立以總建設(shè)成本最小為目標(biāo)，以充電需求和線路傳輸容量為約束的電動(dòng)汽車充電站建設(shè)地址優(yōu)化模型，并采用遺傳算法求解模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電動(dòng)汽車充電站建設(shè)地址的優(yōu)化。該文獻(xiàn)提出的方法沒有充分考慮電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)的充電服務(wù)能力和運(yùn)行效率，且沒有對(duì)充電站中的充電樁配置數(shù)目進(jìn)行優(yōu)化，具有一定的局限性。

電動(dòng)汽車充電站是電動(dòng)汽車充電的重要場(chǎng)所之一，也是支撐電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)設(shè)施。不合理的電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)不僅降低電動(dòng)汽車車主使用車輛便利性，還會(huì)壓制公眾的電動(dòng)汽車購(gòu)買意愿，阻礙電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。因此，亟需提出電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法，通過優(yōu)化電動(dòng)汽車充電站的建設(shè)地址和充電樁配置數(shù)目，提升電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)的充電服務(wù)能力和運(yùn)行效率。然而，現(xiàn)有技術(shù)方法在電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中均未充分考慮其充電服務(wù)能力與運(yùn)行效率，難以為電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提供參考。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明的目的是提供一種考慮充電服務(wù)能力和運(yùn)行效率的充電網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃方法，能夠在充電站建設(shè)數(shù)目和充電樁配置總數(shù)給定的情況下，優(yōu)化電動(dòng)汽車充電站建設(shè)地址和充電樁配置數(shù)目，盡可能提高電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)的充電服務(wù)能力與運(yùn)行效率，給出電動(dòng)汽車充電網(wǎng)絡(luò)最優(yōu)建設(shè)方案。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，采取的技術(shù)方案如下：