电动汽车分散式充电设施二次规划研究

在已有充电设施基础上提出电动汽车分散式充电设施二次规划模型。首先根据规划区的停车需求以及充电概率预测充电桩需求量。其次在已建有充电站基础上,建立最大覆盖模型对新建充电设施选址。最后以投资者的综合收益最大为目标,对充电设施容量进行配置。算例分析结果表明,该模型可以满足城市电动汽车的充电需求,实现了服务需求量最大化,提高了资源的利用率。     

基于投资效益分析的电动汽车充电设施建设策略与应用研究

电动汽车成为解决环境污染以及能源可持续发展的重要途径。作为电动汽车的重要配套设施,充电设施的合理规划建设成为电动汽车发展的关键性制约因素。通过对某市的不同类型的充电设施利用率、建设位置、投资效益等进行分析,得到充电设施合理建设位置类型;同时,通过投资效益分析法对充电设施的经济效益进行分析发现,在相同位置建设充电设施情况下,充电站的经济效益优于零散快充桩的效益,零散快速充电桩效益优于零散慢速充电桩的效益;最后,建立数学模型并优化得到充电站内充电桩的合理、经济建设数量。通过具体数据与实际案例结合发现,分析的结果对电动汽车发展具有一定指导意义。     

基于动态哈夫模型及双边匹配的电动汽车充电引导策略

由于充电站中充电桩数目有限且电动汽车充电耗时长,陆续产生充电需求的各电动汽车用户存在对充电站资源的竞争。这不仅增加了用户排队概率,降低了充电站收益和利用率,而且使得用户在充电站规模、价格、评价等方面的个性化需求得不到充分满足。为此,提出了一种动态哈夫模型与双边匹配方法相结合的电动汽车充电引导策略。首先,对充电站客流、充电订单和充电桩详情等真实数据集进行大数据挖掘,分析公共充电站用户的充电站选择偏好和充电行为特征;然后,基于动态哈夫模型,结合用户充电站选择偏好量化不同区域用户前往不同充电站的概率,并生成充电站推荐列表;最后,将前景理论与双边匹配策略相结合,进行充电引导。算例分析表明,所提策略大幅降低了用户的排队概率,在满足用户个性化充电需求的同时,保障了充电站利益。     

电动汽车充电模式选择与充电负荷计算的研究

电动汽车充电站的科学规划、合理建设是基于广大电动汽车车主充电需求和充电模式的,规划的的第一步是要精确分析西安市部分区域中电动汽车的充电负荷情况。电动汽车充电站的建设不仅仅需要考虑到的电动汽车用户充电的方便性,同时还应该考虑到充电站接入电网的成本。文中通过分析对比快充、慢充、换电3种电动汽车充电模式,选择符合现状的充电模式,最终提出基于蒙特卡罗模拟方法的负荷计算模型。     

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。     

考虑充电等待成本的电动汽车路径问题

随着电动汽车规模化发展,配套充电设施的不足严重制约了电动汽车用户的出行计划。为了提高电动汽车出行效率,分析了电动汽车在行驶过程中的充电需求问题,建立考虑时间窗特征及充电等待成本的电动汽车路径规划问题模型。该模型考虑充电站内车辆排队等待时间这个影响因素,采用M/G/1排队系统对等待时间进行模拟,以能源消耗与成本最低为目标,采用自适应大规模邻域搜索算法对路径规划问题进行求解,并以物流电动汽车为例进行仿真验证。结果表明:针对不同的行驶路径,该模型在电能消耗和等待成本等方面具有较好的表现,可为电动汽车充电路径规划选择提供借鉴。     

电动汽车充电服务网络的构建

<正>根据辽宁大连电动汽车推广实际情况,大连市政府稳步推进充电服务网络的建设。这次建设采用的是交、直流充电桩配合建设的新模式,在用户指定地点建设交流充电桩,用于满足电动汽车的日常充电需求;在车流量集中地区建设直流充电桩,为电动汽车提供应急电能补给。同时收集分析电动汽车充电及运行数据,合理规划和调整相关充电设施布点。     

城市供地不足的电动汽车充电网络规划方法

针对大多数城市充电设施的最优选址无法得到满足的问题,提出了适用于供地不足城市的电动汽车充电网络规划方法。首先根据城市的实际条件给出电动汽车充电站的备选站址;然后基于能量等效原则将规划区域内加油站售油量折算为等效充电量,采用等负荷距分配法将等效电量分配至充电站和分散式充电设施进行负荷预测;最后校核约束条件确定最终规划方案。案例分析表明,分散式充电设施可满足私人充电需求且具有一定的公共服务能力,充电站可提供更大规模和更大功率的充电服务。     

基于随机森林的纯电动汽车公共充电需求研究

针对电动汽车用户的充电需求，提出了一种基于随机森林算法的电动汽车公共充电需求研究方法。该方法基于真实的轨迹数据，结合城市兴趣点（point of interest, POI）数据、充电桩数据，对用户的充电行为进行分析，并将用户划分为不同类别。然后运用随机森林方法构建充电过程中充电站选择模型，分析不同影响因素的作用效果，进行充电需求预测。结果发现用户的充电需求会受到现有充电设施的位置和容量的影响，同时，已有充电设施可能未能较好地反映用户的充电期望。研究结果可以在需求端为用户制定个性化的充电诱导策略，也可以在供给端为充电场站的改扩建提供理论支持和建议。     

基于行驶特性的电动公交汽车充电设施规划方法研究

目前基于统计的电动汽车充电设施需求规划方法对于具体公交线路的偏差可能较大。从实际规划和设计角度出发,考虑电动公交汽车的行驶特性和充电需求,建立相应的电动公交汽车需求模型和充电设施需求模型;通过公交线路相关运营参数,可以方便得出所需的充电桩数量。     

含多类型充电设施的城市电动汽车充电站群协同规划方法

为实现不同额定功率充电设施的有机组合配置,本文提出了一种含多类型充电设施的城市电动汽车充电站群选址定容规划方法。首先计及电动汽车用户的行为不确定性和需求多样性,考虑充电功率的站内分配,设计了站内多类型充电设施协同服务水平模型;在此基础上结合充电需求分配和配电网约束,提出了考虑社会综合成本的含多类型充电设施的充电站群协同规划方法。所提的方法能够建模成混合整数二阶锥模型进行有效求解。最后,通过耦合了地理信息及31节点配电网的某城市区域实际算例,验证了所提方法的合理性及有效性。     

基于混合整数规划的电动汽车有序充电方法

提出了在满足电动汽车充电需求的基础上尽量降低充电站充电成本的有序充电控制策略。分析了电动汽车充电所需时间与用户给定时间的关系,结合用户所需充电量,以充电站电费成本与电动汽车充电欠缺量惩罚费用之和最小为目标函数,以充电功率以及充电电量为约束,根据运营模式不同分别建立了充电过程中可更换充电机与不可更换充电机的数学模型。通过仿真模拟充电站2天内电动汽车的充电需求,基于混合整数规划和启发式快速算法求解数学模型,得到2天中充电站的充电决策矩阵和每辆电动汽车的充电欠缺量,验证了所提有序充电控制策略的可行性。仿真结果表明:与无序充电方案相比,有序充电控制策略可以更好地利用充电站的资源为用户服务,有效地降低了充电成本,并且有助于电网负荷的削峰填谷。     

基于大数据分析的充电桩智能选址策略

随着电动汽车数量的快速增长,城市充电网络布局和充电需求不均衡的问题逐渐显露.一是充电需求方面,电动汽车充电量需求快速增长,个性化需求凸显,亟需挖掘用户出行规律和充电特征;二是充电桩运营方面,充电设施大规模建设,充电桩利用率参差不齐,亟需科学评价充电设施利用效率;三是先期充电站选址规划无法全面满足用户充电需求,有必要采用...     

多源数据融合的用户充电行为分析与充电设施规划实践

作为中国新基建战略的重要组成,电动汽车充电设施在近年获得了快速发展,但面临供需不平衡的难题。因此,亟须通过真实数据分析用户需求与行为特征,构建高效的公共充电设施规划体系,服务电动汽车发展。文中以上海市为实践案例,融合营运车辆轨迹数据、充电站数据、乘用车出行统计数据、交通路况数据、兴趣点检索数据等多源真实数据集开展了实践性大数据挖掘分析,旨在为现实充电站规划提供可行架构：从宏观角度对车辆用户群体的出行-充电行为与城市时空特征的关联进行了分析;从微观角度对车辆用户个体的行为偏好进行了建模,基于决策树模型实现了用户充电需求预测,并基于Huff吸引力模型描述了用户的充电站选择行为。在此基础上,对海量用户行为进行重构与仿真,建立了城市能源-交通融合网络仿真架构,从总体供需情况与个体服务质量等多维度对现有充电设施的建设进行了评估,提出了计及多重目标的未来充电设施扩展规划架构,为电动汽车充电设施规划提供了数据支持和决策依据。     

城市EV时空充电负荷预测及充电站规划研究

针对目前城市电动汽车（electric vehicle, EV）充电站存在盲目建设、规划不合理导致的部分充电站利用率低、用户充电满意度低等问题,同时为适应“双碳”目标下发展大规模EV的充电站规划需求,提出一种基于蒙特卡洛模拟和回声状态网络（echo state network, ESN）拟合的城市EV时空充电负荷预测方法,进一步开展EV充电站规划研究。首先考虑城市交通路网结构和区域主要功能,将待规划区域进行网格划分并作为待建充电站备选位置;利用蒙特卡洛方法对各类EV进行多种模式的出行链模拟,获取各网格区域内的EV充电负荷数据集;为拟合各网格内EV充电负荷的多样化分布特征,建立基于回声状态网络ESN学习算法的EV时空充电负荷预测模型,实现一定EV保有量下待规划区内EV时空充电负荷的预测。进一步考虑待规划网格区域内的最大充电预测负荷等约束条件﹑以充电站的建设和运维成本、EV用户充电出行成本以及配网损耗的综合成本最小为目标,建立EV充电站的规划模型,利用粒子群算法进行模型求解得到待规划区的充电站建设位置、数量及容量;最后以某城区EV充电负荷预测及充电站规划为例进行计算,验证了所提方法及模型的...     

需求响应下的电动汽车充电设施配置模型

随着双碳目标、新基建等政策的推行,电动汽车数量增长成为必然的趋势,电动汽车用户将成为需求响应的重要主体之一。用户在参加需求响应的过程中将会改变电动汽车充电时间以及电量,带来充电负荷需求的时空迁移,原有的充电设施规划结果需要调整。基于此,考虑价格型需求响应以及激励型需求响应对电动汽车规划结果的影响,首先从用户角度出发,以用户充电成本最低为目标函数建立不同需求响应模式下电动汽车充电行为模型,并提出峰谷电价下的电动汽车需求响应策略,预测充电需求时空分布;在给定初选站址的情况下,从投资者的角度出发,以建设运营总利润最大化为目标建立充电设施规划模型,对充电站是否建设以及建设规模进行规划。最后应用算例对不考虑需求响应、考虑价格型需求响应、考虑激励型需求响应下的电动汽车充电设施进行规划,并对需求响应参与度、需求响应价格对运营商投资收益率的敏感性进行了分析。     

基于分区需求系数的电动汽车充电设施规划

电动汽车充电设施的合理规划对于电动汽车的推广具有重要作用。为此, 提出了一种基于分区充电需求系数的电动汽车充电设施选址定容方法。首先基于对各类电动汽车充电模式分析, 提出了电动汽车负荷预测模型。接着由各类电动汽车的日能量需求及日最大接入数量, 计算出各类电动汽车充电设施的需求数量。之后, 对所需研究的规划区域进行区块划分, 确定各区块的充电需求系数, 并选出充电需求较高的区块, 再根据所得到的候选布点区块及充电桩总数来确定每个区块的充电桩数量。最后, 以杭州市充电设施规划为例来说明所提方法的基本特征。     

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。     

基于实时出行需求和交通路况的电动汽车充电负荷预测

现有的电动汽车充电负荷预测研究中缺乏对用户出行行为和交通路况的精确描述,为此构建了时空图谱注意力网络,对基于城市兴趣点的出行需求和道路交通流量的时空分布进行学习和预测,并计及了日期类型、天气温度和交通事件的影响。通过基于出行时间指数（travel time index,TTI）的Dijkstra算法得到耗时最短的行驶路径,并建立了计及交通路况和气温影响的电动汽车能耗模型以及考虑距离远近和综合充电费用的充电站选择决策模型。基于西安市二环区域的实际出行需求和交通数据,对私家车、出租车和网约车3种用途电动汽车的充电需求进行了预测,并分析了出行需求变化对城市各网格空间内充电站快、慢充负荷的影响,为充电设施的规划提供了参考和依据。     

考虑充电功率的电动汽车快充站充电设施优化配置

为实现电动汽车快充站内的经济建设,同时分析充电功率在充电站规划中的影响,提出了一种电动汽车快充站充电设施优化配置方法。以电动出租车为例,分析其出行特征,并基于排队论分析各个时段内站内排队系统的运行指标,建立分时段的用户等候时间成本计算模型。以充电站投资成本和用户等候时间成本之和最小化为目标函数,建立考虑装置利用率、排队时间、配电容量和占地面积的充电设施配置优化模型,在模型中同时对充电设施的充电功率和数量进行优化,实现快充站内社会成本的最小化。通过算例验证所提方法的可行性以及优化充电功率的经济性。