电动汽车充电桩选址定容方法

提出了一种考虑不同类型充电桩之间相互补充的规划方法,分别对住宅区内充电桩与公共充电桩进行分析。在确定住宅区内充电桩数量的基础上,从计及电动汽车分布不平衡的充电需求确定、考虑充电距离最小的公共充电桩位置规划和计及电动汽车多日一充的充电桩容量确定三方面依次对社会公共充电桩规划进行分析,从而确定了区域内整体充电桩规划流程。最后通过对涿州市高铁新城的充电桩设施进行规划,说明了该规划方法的可行性。对比目前的其他规划方法,该方法从最开始的充电需求确定到整体的规划流程都更多地考虑了充电桩使用中的实际情景,因此规划结果也能加贴合实际。     

电动汽车分散充电设施配比度分析与计算方法

分散充电设施需按一定比例合理配置以满足电动汽车的充电需求,同时尽量避免设施冗余。本文首先基于美国NHTS的私家车调查数据,统计分析车辆的行驶里程分布规律,研究用户对不同剩余荷电状态(SOC)接受心理下的电动汽车充电需求概率,提出了分散慢充桩与电动汽车的配比度分析计算方法;其次分析了影响用户进行快、慢充选择的诸多因素,进而建立用户快充需求判断的概率模型,提出了分散快、慢速充电设施的配比度分析计算方法;最后,提出了检验充电桩建设数量是否满足用户充电需求的指标,并进行了算例的模拟验证。本文所提配比度计算方法可为分散充电设施的规划配置提供依据。     

电动汽车充电设施建设需求预测方法探讨

电动汽车充电设施建设是满足社会发展需求,建设坚强智能电网的重要内容。介绍了电动汽车充电模式和电动汽车充电设施建设模式,分析了电动汽车充电设施建设应考虑的因素,对电动汽车充电设施需求预测方法进行了初步探讨,包括电动汽车保有量预测、各类车型日均耗电需求预测、电动汽车充电站和充电桩需求预测,并且以江西省为例,得出了适应江西省电动汽车发展要求的充电设施建设需求数量。     

电动汽车有序充放电相关问题研究

针对电动汽车的推广,需要对电动汽车充电设施进行合理的规划;针对电动汽车对电网产生的影响,需要对电动汽车充电进行控制。因此,电动汽车充电设施规划以及充电策略的制定是目前所需要研究的重点问题。首先对电动汽车的行驶里程、出行次数、充电概率等行驶特性进行了分析,并基于电动汽车行驶特性对电动汽车充电负荷进行了预测;而后,基于电动汽车充电负荷预测结果,采用PSO寻优算法对充电桩数量进行了规划;然后在规划结果的基础上,从电网角度出发,以负荷峰谷差最小为目标,制定了电动汽车充电策略。在实例的基础上进行了仿真,通过对一定区域内电动汽车充电负荷的预测,确定了该区域内充电桩的数量,并在规划充电桩数量的基础上,对充电过程进行控制,从而减小了负荷峰谷差。验证了本文所提出规划方法以及充电策略的有效性。     

考虑发展不均衡的电动汽车充电负荷预测

针对小范围内电动汽车样本数量较少的特点,首先提出了基于电动汽车发展不均衡的电动汽车充电需求计算方法,对比了三种不同的拟合方法,并指出了不同情况下不同拟合如何选取;而后,提出了利用电动汽车剩余电量SOC确定电动汽车是否充电的方法,从剩余电量的角度给出了判断电动汽车是否充电的依据;最后,考虑到充电策略执行的可行性与实时性,提出了一种充电桩与用户交互的自由有序充电方式选择策略。针对特定区域内电动汽车充电需求,文章给出了需充电电动汽车数量,并依据SOC判别每辆EV是否充电,进而确定自由有序充电策略下的负荷曲线并与无序充电结果进行对比。仿真结果表明,采用该充电策略可以有效减小充电负荷峰谷差,转移充电负荷峰值,减少电动汽车充电桩需求数量,提高充电桩的使用率。     

考虑不同类型充电需求的城市内电动汽车充电设施综合规划

电动汽车在城市内的行驶是其主要应用场景,合理规划市内充电设施具有重要的现实意义。私有充电桩慢速充电、公共充电桩的常规充电以及充电站的快速充电是城市内电动汽车的主要充电方式。首先基于电动汽车保有量和行驶统计数据得到电动汽车总充电需求;其次,根据电动汽车用户的充电行为将充电需求分类,对应由不同充电设施满足;随后,抽象出道路网的结构,考虑不同充电设施间的相互影响,基于改进的P中心定位模型建立了一个以总投资成本、运维成本、电量成本和充电站用户成本最小为目标的整数线性规划模型,优化得到各类充电设施的规划方案。算例分析表明,所提方法可以合理满足城市电动汽车充电需求,对私人充电设施配建比例对总成本影响的分析可以更好地指导充电设施的规划。     

应用曲线分群预测的电动汽车充电设施规划方法

针对电动汽车公共充电设施的建设规划问题,以充电设施的建设数量满足电动汽车的充电需求为目标,建立电动汽车充电需求预测模型。采用基于充电电量曲线聚类的分群预测方法,应用霍普金斯统计量评估曲线聚类趋势,结合肘方法(elbow method)来选择合理的聚类数;考察各类典型充电电量曲线趋势和扰动方面的特征并选取适用的预测算法(Holt-Winters指数平滑、ARIMA模型),有效提高了电动汽车充电需求预测的准确性。采用某市15个行政区县的电动汽车充电数据进行实例分析,分析结果表明,利用此模型对电动汽车公用充电设施的充电需求进行预测,准确量化公共充电设施的建设规模,提高了公共充电设施投放的针对性。     

车联网环境下电动汽车主动充电引导模型

为了适应电动汽车数量和充电需求的急剧增长,从电动汽车用户视角出发,提出了一种在车联网环境下基于改进A*路径规划算法与排队论的电动汽车主动充电引导模型。首先,融入红绿灯等待时间和不走回头路条件,改进A*路径规划算法,利用实际路网状态信息更新路网时空状态矩阵,实时优化电动汽车行驶路径,获取电动汽车充电行驶时间。其次,利用深度置信网络预测充电站电动汽车短时到达量,基于排队论M/G/k模型预测电动汽车充电等待时间。最后,以最小化电动汽车充电行驶时间和充电等待时间为目标,搭建电动汽车主动充电引导模型。以中国南京市中心区域为算例,验证了所提主动充电引导模型的有效性,所提算法能够提高充电桩的利用率并减少电动汽车用户综合充电时间。     

电动汽车充电设施分层递进式定址定容最优规划

电动汽车充电设施作为发展电动汽车产业的重要配套基础设施,是电动汽车产业推广与普及的前提。文章采用分层递进式方法对充电设施进行定址定容规划建模求解。首先,根据交通、地理、需求等因素,采用层次分析法来确定充电设施的候选站址;然后,建立以总体建设成本最小为目标,以充电需求和线路传输容量为约束的优化模型,采用遗传算法,对候选站址进行优化,得到充电设施的建设地址和容量。最后通过一个充电设施规划算例,建立最优化模型并予以求解,验证本文所给的充电设施规划方法的合理性和可行性。     

A市2017~2021年电动汽车充电基础设施规划的研究

介绍了电动汽车充电基本方式和设施,分析了 A 市2017~2021年电动汽车充电设施规划思路、过程和成果,重点研究了电动汽车需求预测方法、充电设施需求测算原则及充电设施规划,提出了在 A 市充电设施建设过程中需关注的问题和建议。     

环境温度对电动汽车充电负荷的影响分析

不同环境温度对电动汽车附加能耗、电池性能、行驶路况等影响显著,因而导致电动汽车充电需求的差异。分析环境温度对电动汽车充电负荷的影响,对深入研究充电负荷对电网的影响以及合理的充电设施规划等具有重要意义。提出考虑温度影响的电动汽车充电负荷计算方法,结合电动汽车平均续航里程、行车需求统计数据,采用蒙特卡洛模拟计算不同温度下多种类型电动汽车充电负荷。以广州市电动汽车充电负荷为例进行仿真计算,仿真结果表明环境温度对电动汽车充电负荷有显著影响,相较于常温天气,高温和低温天气条件下电动汽车充电负荷明显增加。不同类型电动汽车的充电负荷受环境温度影响程度不同,每日行驶里程更长的电动公交车充电负荷受环境温度影响更大。     

融合多源信息的电动汽车充电负荷预测及其对配电网的影响

电动汽车充电负荷具有时间和空间不确定性、随机性,提出一种融合路网、交通、电网、天气、车辆、充电设施等多源信息的考虑用户出行行为和充电需求的电动汽车充电负荷时空分布预测模型。由图论方法构建城市路网和电网信息模型及两者的耦合关系;引入出行链,以概率函数拟合车辆首次出行时间和行程目的地的驻留时间,采用Dijkstra算法规划车辆的出行路径以获得各段行程距离,由道路等级和各时段交通信息获得车辆的行驶速度,以计算行程行驶时间和荷电状态,再根据各行程目的地的充电需求判断条件,计算充电时长和充电负荷;采用蒙特卡洛方法对各功能区电动汽车出行的时间和空间充电负荷分布进行整体仿真;并根据耦合关系将充电负荷归算至对应电网节点,再通过时间序列潮流计算评估电动汽车接入电网后无序充电对电网负荷、电压和网损的影响。算例通过设置不同的场景预测了不同功能区和电网节点的充电负荷曲线,分析了不同因素对充电负荷分布及电网的影响,验证了所提模型的有效性。     

基于密度峰值聚类的电动汽车充电站选址定容方法

针对电动汽车充电需求,考虑路径交通流量,提出了基于密度峰值聚类的电动汽车充电站选址定容优化方法。首先分析规划区域交通流量和停车场开放指数,构建电动汽车充电需求的空间分布数据点集合。采用密度峰值的聚类方法分析充电需求空间分布密集程度,得到聚类备选群簇。其次考虑聚类群簇的内聚度和分离度,采用总体平均轮廓系数优选聚类结果,从而确定聚类中心为电动汽车充电站选址。最后预测规划区域内电动汽车保有量,计算聚类群簇覆盖范围内的充电需求总和,按各群簇充电需求比例确定相应群簇中心的充电站容量。依据所提方法开展某城市区域的电动汽车充电站选址定容,论证了所提方法的可行性。     

高速路网上电动汽车充电站布点优化

电动汽车的发展需要合理规划的充电站与之匹配,高速路网上的充电站是电动汽车在城市间远距离行驶的保证。研究了电动汽车在高速路网中的充电需求分布,采用两阶段法确定充电站规划方案。考虑充电站距高速公路出入口的距离和续航里程确定候选站址;考虑充电需求,最小化建站成本、接电网成本和运维成本,确定最优建站位置和容量。在包含6个出入口、4个交叉路口的算例系统中选出90个候选站址,规划得到24座充电站。采用的方法可以满足目标,并随初始电池荷电状态期望、站间影响因数和建站数量约束变化而得到不同的规划方案。     

考虑充电需求与随机事件的光伏充电站实时运行策略

电动汽车光伏充电站是将充电设施与光伏发电系统进行结合的有效形式,能有效地减少电动汽车的间接碳排放,降低充电行为对配电网的影响。针对电动汽车光伏充电站,提出了一种实时运行策略。该策略将电动汽车按充电行为分为刚性充电和柔性充电两类,以满足电动汽车充电需求、提高光伏就地消纳和降低充电行为对配电网的影响为原则。该策略包含4个部分:电动汽车交互分类,电动汽车充电可行域,动态事件触发机制和电动汽车实时功率分配算法。此外,该策略是基于非预测机制,避免了因预测算法精度问题而引入的不确定误差。通过仿真实验结果综合分析可知,该策略能有效发挥光伏充电站的优势并且实现预期目标,对于光伏充电站的推广具有一定的价值和意义。     

基于历史行驶路线的电动汽车充电站布局优化

由于电动汽车面临着续航里程不足的问题,充电设施的合理布设显得至关重要。利用基于自动车辆识别数据的历史行驶路线来模拟电动汽车出行,给定一种充电站布局方案,即可利用基于出行特征的典型充电选择模式来模拟电动汽车的充电行为,继而准确地计算电动汽车的充电需求、充电成本和运营商利润。然后,以电动汽车的充电—出行成本比与运营商的成本—收益比之和最小为优化目标,以用户心理和电网负荷等因素为约束条件,确定充电站的最优布局方案。最后,以一个区域(151个信号交叉口)为例,验证了该方法的有效性,同时分析了工作日/非工作日以及交通需求增长和电池发展对布局方案的影响。     

考虑驾驶人行为习惯及出行链的电动汽车充电站站址规划

电动汽车充电站作为电动汽车重要配套基础设施,直接影响电动汽车行驶的便利性和经济性,站址规划是否合理成为电动汽车能否普及的关键因素之一。为了提高充电站的覆盖率和服务率,文中基于出行链思想对出行者空间行为特性进行分析,建立了电动汽车空间充电需求模型,以充电需求为衡量站址合理性的指标之一进行站址优化,然后基于Voronoi思想,利用免疫算法建立充电站站址选择模型,从而得到充电站合理布局规划结果,扩大了电动汽车可充电范围,提高了充电站的服务率。     

基于LSTM神经网络的电动汽车充电站需求响应特性封装及配电网优化运行

随着电动汽车的快速增长,大规模电动汽车充电具有随机性、时空耦合性的特点,对配电网运行电压造成越限风险。通过基于价格的需求响应,引导电动汽车在大时空范围有序合理地充电成为重要的技术手段。文章研究基于数据驱动的电动汽车充电站需求响应特性及其参与配电网运行优化调度问题,首先提出单体电动汽车充电模型和计及交通网络拓扑结构的电动汽车行驶特性,建立了区域电动汽车充电站负荷需求响应计算方法;在此基础上,提出了基于LSTM深度神经网络的电动汽车充电站需求响应模型封装方法,得到电动汽车充电站充电成本和充电功率响应之间的映射模型;接着,构建了考虑电动汽车充电站需求响应的区域配电网电压运行优化模型,并采用粒子群算法进行求解;最后,通过对包含3个充电站的33 节点系统的算例对比分析,验证了所述电动汽车充电站需求响应及其参与配电网优化运行方法的有效性,为数据驱动方法解决电动汽车充电和需求响应问题提供借鉴。     

电动汽车充放电对配电网规划的影响

随着电动汽车数目的迅速增长,大量电动汽车的充放电行为会对配电网的规划带来较大的影响。合理利用电动汽车的充放电行为,使其服务配电网的统筹规划将是未来研究的重点。电动汽车的类型、数量、充电模式以及政府关于电动汽车的相关政策会使电动汽车对配电网的影响发生变化,为此首先介绍了以上影响因素,在此基础上分析了电动汽车充放电对配电网运行的影响及其合理利用,最后提出了电动汽车充电设施规划和适应电动汽车接入的配电网规划方面的建议。