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。     

城市电动汽车快充站网络建设管理探讨

分析当前城市电动汽车充电设施存在的主要问题,介绍基于流程的城市快充站网络建设管理理念和过程,提出城市电动汽车快充站网络建设管理改进方向,为城市电动汽车充电设施建设提供参考。     

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...     

城市电动汽车服务网络服务能力动态评估方法研究

城市电动汽车服务网络是为电动汽车运行提供能量补给的基础支撑系统。科学评估城市电动汽车服务网络服务能力,对于合理建设电动汽车服务网络和普及电动汽车具有重要意义。基于云模型综合评价法和层次分析法建立充电站服务能力裕度指标体系和城市各充电站权重估计指标体系,通过抽取城市服务网络中典型充电站进行服务能力评估,再根据权重评估结果对电动汽车服务网络服务能力进行评估。为了实现评估的动态性和实时性,需要根据电动汽车发展情况和充电需求的变化实时更新评价体系参数。基于改进灰色预测法和支持向量机,建立电动汽车预测模型对电动汽车数量进行预测,基于能效最大化原理对充电站充电负荷进行预测。根据充电站充电需求预测结果,实时更新评估体系中充电站所需充电桩数量参数,构成电动汽车服务网络服务能力动态评估体系。     

基于负荷预测的地区电动汽车充电设施容量配置

为了精确配置某一区域内的电动汽车充电设施,提出一种基于蒙特卡洛仿真的充电负荷建模方法,在此基础上研究快充及慢充桩的精确配置。首先根据电动汽车的电池特性建立单台电动汽车充电负荷模型,通过蒙特卡洛仿真方法模拟区域内电动汽车的行驶及充电活动,从而得出区域内的总充电负荷,研究充电设施的配置方法。最后以北方某省会城市为例,运用该配置方案计算该城市公共充电网络的具体配置,进一步研究用户充电习惯的差异及车型差异对配置结果的影响,结果证明所提出的容量配置方法有效可行。     

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。     

基于车辆时空状态链的电动汽车充换电需求模型

随着电动汽车普及,充换电设施网络整体规划建设已成为电动汽车产业发展的重要环节。整体考虑充电需求与换电需求,提出一种基于出行时空状态链的电动汽车充换电需求模型。首先,通过分析车辆行驶与停留多状态间相互转换过程,定义车辆出行时间链与空间链的特征量,并设计车辆状态转移矩阵。然后根据多种充换电模式,以及温度对单位里程耗电量影响,构建电动汽车充换电需求模型。最后,提出基于自适应混合细菌觅食算法,计算车辆处于充电需求时,多种充电模式选取情况。算例分析表明,该模型可以准确模拟用户出行规律,体现电动汽车在行驶与停留多状态下的充换电需求时空分布特点。     

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。     

不同模式下电动汽车充电负荷及充电设施需求数量计算

电动汽车充电设施技术路线的选择可从多种角度出发。基于现有充电设施特性和用户需求分析,对常规充电、快速充电、电池更换3种模式下的充电负荷进行了建模。应用蒙特卡罗仿真方法计算了3种模式下一定规模电动汽车在一日内的充电负荷曲线。根据一日中最大在线充电汽车数量得出快速充电设施的数量需求,根据换电站内充满电和正在充电电池数量的计算,得出换电站电池配置数量需求。计算结果表明,由于充电相对集中,一定规模电动汽车采用慢速充电时其电力需求最大。相比于慢速充电,快速充电和电池更换模式一定程度上提高了设施的利用率,但为了保证换电服务,换电站需配置足够数量的电池。     

基于数据驱动方式和行为决策的电动汽车快充需求预测模型

针对现有电动汽车充电负荷预测方法存在缺乏实际交通数据以及未考虑车主真实心理决策的不足,提出一种数据驱动与行为决策模型相结合的方式来预测电动汽车快速充电需求负荷。首先通过对网约车出行订单数据进行数据预处理、数据可视化以及数据建模等,得到城市居民每日交通出行规律。其次建立包含行驶行为和充电行为参数的单体电动汽车模型。然后引入基于后悔理论的行为决策模型,折衷考虑时间消耗和充电费用效用为快充需求车辆规划行驶路径和推荐快充站。将数据挖掘得到的规律以及建立的模型共同构建快充需求预测方法的架构。最后,以南京市的路网拓扑和实际运营的快充站为例,设计电动汽车快充需求仿真场景。实验结果表明,所提方法可以有效地预测城市快充站的充电需求负荷时空分布。     

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。     

考虑时空分布的电动汽车充电负荷预测方法

提出了一种基于电动汽车驾驶、停放特性的考虑时空分布的电动汽车充电负荷预测方法。采用停车生成率模型预测停车需求,结合不同类型汽车、不同停放目的地的停车特性,建立电动汽车停车需求时空分布模型。从电动汽车日行驶里程、日停放需求时空分布特性入手,分析充电需求。采用蒙特卡洛模拟方法,仿真大规模电动汽车不同时间、不同空间的停放、驾驶以及充电行为,预测电动汽车充电负荷的时空分布特性。以深圳市为例,预测结果表明:电动汽车用户充电行为选择以及公共停车场充电设施配建比例不同,充电负荷也将有不同的分布;居民区、工作单位配建充电设施可满足大部分电动汽车的充电需求;同一城市不同区域建设用地类型不同,充电负荷具有明显差异。     

电动汽车充电需求及充电设施优化配置方法研究

以居民乘用车行驶规律为前提,建立了基于排队理论(Queuing Theory)的电动汽车充电需求计算模型;在此模型基础上,通过分析充电设施与用户需求满足程度之间的关系,以及电动汽车充电对配电网的影响,提出一种居民小区电动汽车充电设施的优化配置方法,分为两步:充电设施数量的确定和充电设施最优连接位置的确定;充电设施数量是通过排队充电模型迭代计算得到;充电设施最优连接位置的是以充电对配电网电压影响最小为目标,以配电网潮流方程、充电功率平衡方程、电压、电流约束等为约束,建立优化模型计算得到。通过采用IEEE-33配电网和某居民小区的行驶规律数据分析计算,验证了所述方法的有效性。     

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。     

基于时空约束的城市交流充电桩优化布局

针对电动汽车充电需求增加,通过分析电动汽车充电量总体需求、多场景运行模式及商业运营模式等因素的影响,建立以交流充电桩建设和管理费用、电动汽车路上运行费用及充电等待费用最小为目标函数的交流充电桩建设模式,并给出该模式的仿真求解过程。通过算例求解验证了该交流充电桩建设模式的可行性,可根据区域内电动汽车数量预先计算交流充电桩的建设数量及位置。该研究可有效降低交流充电桩的建设费用,快速、健康、高效地推动电动汽车产业的发展。     

基于多代理系统的电动汽车充电行为仿真软件设计与实现

近年来中国电动汽车产业及相关基础设施建设已经进入快速发展期,大规模电动汽车充电已经成为电网运营和规划必须面对的实际问题。由于电动汽车充电存在时间和空间上的随机性,为了研究插充模式下电动汽车充电对电网的影响,寻求大规模电动汽车充电接入系统情况下的系统应对策略,利用SWARM平台建立了基于多代理系统的电动汽车充电行为仿真软件。将电动汽车及充电设备作为具有适应性的主体,交通网络与电力网络作为主体生存环境,模拟主体与主体、主体与环境之间的交互和相互影响,主体通过学习不断优化自身决策。实验结果表明,该系统通过电动汽车、充电设施、电力网络、交通网络之间的互动建模,可以反映电动汽车充电行为与电网的应对策略,为研究电动汽车相关问题提供便捷工具。     

容量受限下电动汽车充电策略优化及应急备用能力分析

出行目的地充电覆盖的全面性、服务的及时快捷性及经济性是影响家庭乘用车电动化进程的要素之一,而居民区的充电设施建设和运营是其中的关键一环。因配电网容量限制等原因,居民区充电设施的发展落后于其他充电形式。有必要从居民区实际配用电条件出发,在精细化仿真纯电动汽车(BEV)充电过程基础上,讨论潜在的技术、市场手段对BEV充电过程的影响,并量化分析其作用和价值。在定义BEV充电合约模型基础上,开展了上述分析,给出基于最优价值网络的充/放电策略的优化求解方法,并通过算例验证了算法的有效性。仿真结果表明,在容量受限的条件下,相对于现有BEV的无序充电,集中管理的有序充/放电通过内部提效,能够显著扩大典型居民区内的充电服务容量,并提高BEV作为应急备用的并网容量互动能力,增加充电运营商的营收途径和综合效益。     

基于全生命周期分析的电动汽车充换电站成本收益评估

针对电动汽车充换电站的运营,考虑充换电设施建设、充电站运营、换电站运营、监控与智能调度运营等多个环节,对充换电站的成本收益结构进行系统建模,提出了基于全生命周期分析的电动汽车充换电站成本收益评估方法。以广州市充换电设施规划数据为例,对电动汽车充电站、换电站进行了成本效益对比分析,并进一步分析了充换电服务费、政府补贴和充电机造价等因素对于电动汽车充换电站盈亏水平的影响。     

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。