電動汽車充電站規(guī)劃方法及運營模式研究
發(fā)布時間:2017-04-17 13:08
本文關鍵詞:電動汽車充電站規(guī)劃方法及運營模式研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:純電動汽車是未來新能源汽車的主要發(fā)展方向之一,因其節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點越來越受到人們的重視。充電站是電動汽車能源補給的基礎設施,所以對充電站的規(guī)劃建設是電動汽車得到廣泛普及的重要前提。 目前現(xiàn)有的充電站規(guī)劃方法多是在滿足各種技術條件約束下,通過建立投資、運行及維護等費用的優(yōu)化函數(shù)來確定充電站的建設位置和容量。.而從工程實踐來看,這些未考慮站址具體地理信息因素的方法所選出的站址很有可能坐落在不適宜建站的區(qū)域,例如:湖泊、狹窄街道、繁華區(qū)等,還需對優(yōu)化結果進行多次調(diào)整。另外,由于不同區(qū)域內(nèi)電動汽車保有量的不同、充電需求各異,而這些方法假設所有充電站均具有相同的充電容量,顯然也與實際不符。 針對以上問題,本文提出了充電站的規(guī)劃模型。以充電站投資、運行成本和用戶充電損耗成本之和最小為目標,建立了區(qū)域內(nèi)充電站的優(yōu)化選址模型;該模型充分考慮充電小區(qū)內(nèi)電動汽車保有量,候選站址地理位置,充電行駛距離,空駛成本,道路曲折系數(shù),電動汽車平均日行駛距離,百公里綜合能耗,電池容量等因素,以充電站的服務半徑和充電站容量為約束條件,利用粒子群算法設計了求解過程,并進行了算例驗證; 考慮充電高峰時段的用戶的出行價值,以充電站運營成本和用戶排隊等待的損耗成本之和最低為優(yōu)化目標,建立了充電站排隊系統(tǒng)模型。該模型可求解綜合成本最低時的充電機配置數(shù)量及最佳充電容量,利用邊際分析法設計模型的求解過程,利用Matlab編寫了M函數(shù),設計了可視化界面。通過算例分析對提出的方法進行了驗證,結果表明該方法可行、有效,可以較好的解決充電站容量優(yōu)化問題。 當前,電動汽車充電站還沒有成熟的運營模式,即使國內(nèi)已經(jīng)建成較多充電站,但大都處于技術驗證及示范階段,還沒有投入正式的商業(yè)運營,對充電站運營模式的研究顯的很有必要。本文對充電站的運營模式進行了初步探討,對比了充電站不同建設方式下運營的優(yōu)缺點,分析了充換電業(yè)務的流程及盈利方式,充電站的收益情況。
【關鍵詞】:電動汽車 充電站 選址 粒子群算法 排隊論
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2012
【分類號】:TM910.6
【目錄】:
- 致謝5-6
- 中文摘要6-7
- ABSTRACT7-12
- 1 緒論12-20
- 1.1 研究背景及意義12-15
- 1.1.1 國外電動汽車發(fā)展現(xiàn)狀13-14
- 1.1.2 國內(nèi)電動汽車發(fā)展情況14-15
- 1.2 純電動汽車發(fā)展遇到的問題15-16
- 1.3 當前已取得的進展16-17
- 1.4 本文的主要研究工作17-20
- 2 電動汽車充電站規(guī)劃基礎20-28
- 2.1 充電站規(guī)劃建設20-23
- 2.1.1 充電站功能定位20-21
- 2.1.2 充電站施工原則21-22
- 2.1.3 充電站規(guī)模分級22-23
- 2.2 電動汽車充電對電網(wǎng)的影響23-26
- 2.2.1 充電負荷對輸電網(wǎng)的影響23-24
- 2.2.2 充電站對配電網(wǎng)的影響24-25
- 2.2.3 充電站對電網(wǎng)的諧波污染25-26
- 2.3 本章小結26-28
- 3 電動汽車充電站規(guī)劃模型28-48
- 3.1 充電站規(guī)劃原則28-31
- 3.1.1 電動汽車交通密度要求28-29
- 3.1.2 充電站服務半徑要求29-30
- 3.1.3 城市總體規(guī)劃和路網(wǎng)要求30
- 3.1.4 區(qū)域輸配電網(wǎng)的影響30-31
- 3.2 現(xiàn)有充電站規(guī)劃方法31-34
- 3.2.1 充電需求小區(qū)法31-33
- 3.2.2 區(qū)域充電站收益模型法33-34
- 3.3 基于粒子群算法的充電站規(guī)劃模型34-42
- 3.3.1 充電需求小區(qū)34-35
- 3.3.2 數(shù)學模型的建立35-37
- 3.3.3 粒子群算法基本原理37-39
- 3.3.4 優(yōu)化模型的求解39-42
- 3.4 算例分析42-45
- 3.5 本章小結45-48
- 4 充電高峰時段充電站容量優(yōu)化48-72
- 4.1 充電站容量確定48-51
- 4.1.1 充電容量計算48-49
- 4.1.2 充電機數(shù)量計算49-51
- 4.2 排隊理論的基本原理51-56
- 4.2.1 排隊系統(tǒng)的組成51-52
- 4.2.2 模型運行指標及表示方法52-53
- 4.2.3 輸入過程與服務時間分布53-55
- 4.2.4 排隊系統(tǒng)的優(yōu)化55-56
- 4.3 基于排隊理論的充電站容量優(yōu)化56-61
- 4.3.1 充電站排隊系統(tǒng)模型58-60
- 4.3.2 模型的求解60-61
- 4.4 算例分析61-67
- 4.4.1 排隊模型描述61-62
- 4.4.2 計算過程62-67
- 4.5 用戶界面實現(xiàn)67-70
- 4.6 本章小結70-72
- 5 充電站的運營模式72-82
- 5.1 充電站建設方式72-74
- 5.2 充電站運營模式分類74-78
- 5.2.1 換電服務模式74-76
- 5.2.2 直充服務模式76-78
- 5.3 案例分析78-81
- 5.4 本章小結81-82
- 6 總結與展望82-84
- 6.1 總結82
- 6.2 展望82-84
- 參考文獻84-88
- 作者簡歷88-92
- 學位論文數(shù)據(jù)集92
【引證文獻】
中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條
1 王輝;電動汽車充電站規(guī)劃與運營研究[D];浙江大學;2013年
2 呂雪;基于MATLAB的網(wǎng)絡排隊仿真[D];大連海事大學;2013年
3 林志龍;電動汽車充換電設施運營模式及其對電網(wǎng)的影響[D];華南理工大學;2013年
4 王歡林;電動汽車充電站選址定容研究[D];華北電力大學;2013年
5 尹婷婷;基于IC卡的充電樁用戶管理系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];華北電力大學;2013年
本文關鍵詞:電動汽車充電站規(guī)劃方法及運營模式研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號:313275
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