市内电动汽车快速充电设施的最优规划

针对市内电动汽车快速充电设施的规划问题,提出了一种以快速充电设施建设与运营总费用最小化为目标的优化方法。该方法首先将覆盖待规划区域的地图划分为若干个相等的正方形区块。其次根据划分后各区块的交通流量、土地使用费用,并结合快速充电设施布置候选点、充电站容量费用、快速充电机成本与电动汽车渗透率等参数,建立市内快速充电设施规划的数学模型,模型考虑了充电设施服务半径、所建充电设施的电量与容量要求等约束。最后,以北京市五环内区域为算例进行充电设施规划仿真以及结果分析。     

电动汽车公共充电站布局的最优规划

电动汽车未来大规模发展需要众多公共充电站服务,公共充电站应根据电动汽车分布进行合理布局。给出电动汽车分布的预测方法,采用基于排队论的充电机配置方法,提出公共充电站布局最优规划的数学模型。采用与充电站布局有相似数学特点的Voronoi图划分充电站服务区域,服务区内电动汽车考虑快充随机性,采用排队论M/M/s模型,以电动汽车排队等候时间为标准确定充电站规模。为解决Voronoi图全局寻优的困难,与具备全局随机寻优能力的改进粒子群优化算法结合,提出了最优规划的联合求解流程。算例分析验证了规划方法和算法的有效性和实用性。     

电动汽车充电站最优规划的两阶段方法

计及道路网络对电动汽车充电需求的影响,提出了充电站最优规划的两阶段方法。该方法的第一阶段基于电动汽车行驶特性,综合考虑电动汽车日剩余电量以及电动汽车动态运行状态和位置,采用随机模拟技术和最短路径法,获得道路网络上电动汽车充电需求在时间和空间上的分布;第二阶段以第一阶段获得的电动汽车充电需求为基础,以充电需求不可达率、不满足率和投资限额等为约束,充电站运行成本和投资成本综合最小为目标,建立充电站最优选址定容数学模型。针对该模型的复杂性,采用遗传算法求解混合整数非线性规划问题。通过对某区域的电动汽车充电站规划的模拟分析,表明了所提方法的有效性。     

中国与IEC电动汽车交流充电系统标准对比

首先,比较了电动汽车交流充电系统中国方案与国际电工委员会(IEC)方案在物理接口、控制导引电路、连接确认电路、脉宽调制(PWM)占空比映射关系上的差异。然后,研究2种方案的技术分歧点,计算Case B连接方式中国方案与IEC type2方案公差叠加情况下物理接口的交叉耦合结果,分析可能带来的互操作性问题。最后,提出实现2种方案互操作性的标准修改建议以及中国交流充电系统国际标准化方案。     

基于成本约束的动态最优电动汽车充电

电动汽车是环境可持续性和弹性基础设施不可或缺的组成部分。电动汽车的成功普及需要客户与负载服务实体、适应性能源市场和技术进步之间紧密耦合。通过使用连续和离散充电速率的日前静态和实时动态框架,以减轻车辆充电引起的配电线路过载,提出的解决方案侧重于填谷（系统角度）和降低充电成本（客户角度）。利用移动视界优化技术实现了实时求解,讨论了固定和分时电价方案对系统和个体最优的影响。根据全国家庭旅行调查数据库中记录的驾驶行为数据,对所提出的优化策略进行了求解并得到结论：根据客户的驾驶需求,结合最合适的电价组合可以保障所有客户的利益。     

电动汽车充电站的最优选址和定容

提出了能够计及地理因素和服务半径的2步筛选法,以此来确定充电站的候选站址。以规划期内充电站的总成本(包括投资、运行和维护成本)和网损费用之和最小为目标,考虑了相关的约束条件,构造了电动汽车充电站最优规划的数学模型,并采用改进的原对偶内点法来求解。修改的IEEE 123节点配电系统算例说明了所发展模型和算法的基本特征。     

电动汽车充电站最优规模和布局

为了合理确定电动汽车充电站的规模和布局,引入了电动汽车投资周期费用和用户便利性指标的概念,在此基础上,以投资商和用户费用最小为目标,确定充电站的规模和布局.该目标函数以高峰期的交通状况模拟电动汽车,以线路传输功率、无功补偿上下限、站内电池数量和服务半径为约束条件,以初期建设投资、网损费用和新建线路投资作为投资周期费用,以用户到电池充电站的行驶耗电费用衡量用户便利性,综合考虑了投资商成本、用户成本和电网运行限制.应用混沌粒子群算法优化充电站布局,利用混沌对初值的敏感性和混沌遍历性初始化种群;再通过逻辑自映射函数形成混沌序列和优化变量取值范围的对应关系.用某小区作为算例,通过与粒子群算法的对比,证明了该算法的有效性.     

考虑交通网络流量的电动汽车充电站规划

充电站的合理选址和定容对电动汽车的规模化应用具有重要意义.考虑到充电站具有城市交通公共服务设施以及普通用电设施的双重属性,以俘获的交通流量最大、配电系统网络损耗最小以及节点电压偏移最小为目标,建立了充电站最优规划的一个多目标决策模型.首先,采用超效率数据包络分析评价方法,确定归一化后各个目标函数合理的权重系数,把多目标优化问题转换成单目标优化问题.之后,采用改进的二进制粒子群优化算法求解该单目标优化模型.最后,以33节点配电系统以及25节点交通网络为例,说明了所发展的模型和方法的基本特征.     

计及激励型需求响应的电动汽车聚合商充电优化调度

研究了电动汽车聚合商如何决策最优的经济激励值和充电量,以达到收益最大化的目的。提出了用户向聚合商交流其充电情况的主动需求响应方式;构造了基于经济激励的电动汽车聚合商的最优充电调度模型,所建立的调度模型是一个二层模型,上层以聚合商收益最大为目标,以用户主动需求响应量为约束,下层为实时电力市场的出清模型,上层模型中的市场电价来自于下层模型;将该模型转化为混合整数线性规划模型,采用拉格朗日替代法与分支切割法的协同组合方法求解。算例分析表明所提模型能够提高聚合商的收益。     

电动汽车充换电站交直流系统设计及优化

充换电站是电动汽车的能源补给基础设施,也是推动其产业化的重要因素之一。为指导电动汽车充换电站实际工程项目的交直流系统设计,给出了该系统参数计算、设备选择方法。首先对给定算例中的负荷进行统计和分类,并通过容量计算选择交流系统设备、通过阶梯计算法选择直流系统设备,同时应用此方法对数种方案进行计算,最后提出了交直流系统的优化措施。     

基于嵌入式Linux的电动汽车交流充电桩的设计

介绍了基于嵌入式Linux操作系统的电动汽车交流充电桩设计方案。文中阐述了充电桩的功能需求和整体硬件实现方案以及软件实现流程图。其中软件实现包括充电桩读取电能表的数据程序、IC卡读卡器的数据提取程序以及充电桩与后台监控系统的以太网通信流程。该电动汽车交流充电桩符合目前国内相关标准,通过实验测试,可以实现对电动汽车的充电控制任务。     

交直流一体电动汽车充电站模拟试验平台设计

基于对现有电动汽车充电站拓扑结构以及慢充、快充、电池快速更换三种电能补给方式的分析,本文设计了一种交流与直流母线供电系统共存,兼顾三种电能补给方式的电动汽车充换电站试验平台,包括谐波治理、直流母线供电、交流母线供电、锂离子蓄电池等部分。平台可以对交、直流供电系统的电能利用效率进行比较,并且能够作为一个储能系统展开相关研究。     

电动汽车集控交流充电系统研究

目前我国电动汽车交流充电装置均采取一车一终端方式,不仅充电设施建设成本高,而且充电效率低。研制了可提供多路充电接口的电动汽车集控交流充电系统,介绍了该系统的构成与主要功能的实现。该系统有利于推动电动汽车的广泛应用。     

电动汽车交流充电接口控制导引电路试验设计

介绍了电动汽车充电接口控制导引电路基本功能和工作原理,设计了一种在不同充电模式下进行各检测点匹配电阻及电压状态试验的方法.实现对充电接口连接状态确认、功率输出变化、正常或非正常充电停止执行行为、以及各充电阶段控制时序变化的测试.试验结果表明所提出的试验方法对充电接口控制导引电路功能测试具有实用性和有效性.     

基于自适应粒子群算法的电动汽车充电站优化规划

为了确定合理的电动汽车充电站位置及规模,建立了一种考虑多因素的电动汽车充电站选址定容模型,目标是使充电站的综合成本及建站位置最优化.在电动汽车充电站的建设费用、运行费用等条件的约束下,目标函数还考虑了充电站的供电损耗费用、人员工资和配电变压器的投资等因素.针对建立的模型,采用自适应粒子群算法进行求解,并通过一个算例验证了该模型的可行性.     

配电系统与电动汽车充电网络的协调规划

电动汽车的普及进程与充电服务的便利程度密切相关,而充电基础设施的建设又必须考虑与配电系统扩展规划的协调。在此背景下,首先提出了基于节点充电需求的分散式充电桩的规划策略,之后构建了以投资成本和系统网损之和最小、快速充电站截获的交通流量最大为目标的配电系统与电动汽车充电网络协调规划的多目标优化模型。在所发展的模型中,引入了基于用户平衡的交通配流模型对快速充电站截获的交通流量进行分析,并运用排队论的相关理论以交通高峰时段车主的平均充电等待时间不超过一定阈值为原则配置各快速充电站的设备数量。最后,采用修改过交叉和变异算子的快速非支配排序遗传算法-Ⅱ对54节点配电系统和25节点交通网络的耦合系统进行测试分析,算例结果说明了所提出的模型与求解方法的基本特征。     

电力市场环境下的无功潮流优化

为了满足电力市场环境下的无功潮流优化运行,详细分析了电力市场环境下无功成本的发生;由于系统发生故障或系统负荷增长而造成系统的无功短缺是电压失稳的主要原因,提出了一个简单实用的故障筛选和排序方法,并以严重事故下电压稳定作为约束条件建立了电力市场环境下无功潮流优化的数学模型,再用免疫算法求解此模型。IEEE-30系统算例结果表明该模型的正确性和算法的可行性。详细比较不同电压稳定标准下及不同体制环境下无功潮流优化的结果得出,在电力市场环境下必须将减少无功成本纳入无功潮流优化目标函数中。     

基于量子粒子群优化算法的城市电动汽车充电站优化布局

针对如何确定电动汽车充电站位置及规模的问题,建立考虑地理信息、建设成本和运行成本的综合优化目标函数。此目标函数以土地成本、配电变压器的投资等建设成本及包含供电损耗的运行费用为基础,以交通流量为约束条件,比较科学、全面地反映电动汽车充电站选址、定容问题的实质。电动汽车充电站选址定容问题是非凸、非线性、组合优化问题。在确定目标函数的基础上,提出用量子粒子群优化算法对此问题进行求解。此算法采用了量子理论中的叠加态特性和概率表达特性,潜在地增加了种群的多样性和全局寻优能力及寻优效率。运用此算法和构建的优化模型,对某区域的电动汽车充电站进行规划,通过对比分析,表明该方法可行、有效。     

电动汽车充电站功率和时间分配控制策略

即插即充的无序充电会对电网稳定性造成巨大威胁,基于此,建立了充电站综合控制系统。针对充电规划时需考虑功率分配和电池充电特性,提出了一种充电站功率和时间分配控制策略。该策略通过理论建模将充电控制过程转化为微小时间段的近似线性规划问题,经系统测试,可在满足用户基本充电要求的情况下,尽量减少对电网稳定性和电池寿命的影响。     

（12期拿下）基于权重自适应调整的混沌量子粒子群算法的城市电动汽车充电站优化布局

针对城市电动汽车充电站的定容和选址的问题,从实际情况出发,建立将土地价格、建设成本、运行成本、交通流量、服务距离、服务能力考虑在内的数学模型,该模型以年均综合费用最小为目标,以充电能力,充电距离为约束条件。采用权重自适应调整的混沌量子粒子群算法对北方的某市某区进行规划,该算法在迭代过程中会根据粒子不同的适应值,对惯性权重做出相应的调整,从而调整对粒子的搜索能力。利用混沌算子的遍历性,使得该算法具有很好的收敛速度和精度。利用该算法对所建立的数学模型进行求解,经过进一步的筛选,确定了该地区充电站的建址坐标、容量和费用。