電動汽車充電需求分析與充電站布局優(yōu)化研究
發(fā)布時(shí)間:2020-08-28 12:03
電動汽車要想大規(guī)模普及,需要續(xù)航里程大幅度提高或區(qū)域道路上有充足的公共充電站可供使用。目前來說,考慮到經(jīng)濟(jì)和技術(shù)方面,短期內(nèi)大幅度提高電動汽車的續(xù)航里程比較困難,因此,研究電動汽車充電需求與充電站選址布局是目前為保障電動汽車的發(fā)展而亟需解決的問題,對電動汽車的推廣應(yīng)用具有十分重要的意義;同時(shí),電動汽車充電站在電力系統(tǒng)配電網(wǎng)絡(luò)中,還具有普通用電設(shè)施的屬性,鑒于充電站的雙重特性,與加油站規(guī)劃相比,充電站的規(guī)劃需要更全面的考慮。本文基于以上因素開展配電網(wǎng)與交通路網(wǎng)疊加的電動汽車充電需求分析與充電站布局優(yōu)化研究。論文首先分析了影響電動汽車充電需求量的主要因素,提出了基于灰色模型的電動汽車保有量預(yù)測方法,該方法可以分區(qū)域分車輛類型進(jìn)行電動汽車保有量的預(yù)測,可以得到所需的不同條件下的電動汽車保有量預(yù)測值,并使用該方法得到算例地區(qū)電動私家車的未來保有量;運(yùn)用重力模型對算例地區(qū)各個(gè)交通小區(qū)之間的交通阻抗、出行產(chǎn)生強(qiáng)度、出行吸引強(qiáng)度做了量化,并對所涉及的參數(shù)進(jìn)行標(biāo)定,得到算例地區(qū)各個(gè)交通小區(qū)的電動私家車的出行分布量和交通吸引量;將各交通小區(qū)交通吸引量與電動私家車用戶使用程度以及高峰小時(shí)流量比結(jié)合,得到算例地區(qū)各交通小區(qū)高峰小時(shí)電動私家車充電需求量。然后,考慮到充電站的雙重特性,論文提出了一種交通小區(qū)路網(wǎng)與配電網(wǎng)疊加的區(qū)域充電站布局優(yōu)化問題建模的新方法,考慮到交通小區(qū)路網(wǎng)和配電網(wǎng)疊加的建設(shè)成本,運(yùn)行成本,電壓偏差和不可靠性的懲罰成本以及行駛距離成本作為目標(biāo)函數(shù),針對論文建立的選址定容模型具有非線性、大規(guī)模、多約束等特性,為保證模型求解的快速和準(zhǔn)確,采用雞群優(yōu)化算法(CSO)對模型進(jìn)行求解。最后,對標(biāo)準(zhǔn)雞群優(yōu)化算法進(jìn)行改進(jìn),使其獲得更好的全局尋優(yōu)能力,通過標(biāo)準(zhǔn)雞群優(yōu)化算法和改進(jìn)雞群優(yōu)化算法對目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行求解,確定算例地區(qū)的電動汽車充電站布局規(guī)劃方案,并將得到的結(jié)果進(jìn)行對比分析,結(jié)果表明基于改進(jìn)雞群優(yōu)化算法求解得到的方案更優(yōu)。
【學(xué)位單位】:長安大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:U491.8;U469.72
【部分圖文】:
本章主要介紹論文研究對象的基礎(chǔ)知識及相關(guān)理論,首先對電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和影響加以概述;其次對充電基礎(chǔ)設(shè)施的基本情況進(jìn)行介紹;最后詳細(xì)介紹了選址的相關(guān)理論模型和本文中所使用的模型和算法。2.1 電動汽車概述2.1.1 發(fā)展現(xiàn)狀目前,由于發(fā)電、供暖以及交通運(yùn)輸對化石燃料的高度依賴,大多數(shù)國家制定了更加嚴(yán)格的法律來管理和控制與二氧化碳和氮氧化物的排放污染問題,燃料電池汽車(FCEV)、插電式混合動力電動汽車(PHEV)和純電動汽車(EV)的推廣是解決這個(gè)問題明顯可行的方案。如今,一些制造商確保其電動汽車的續(xù)航里程達(dá)到 400 公里甚至更高,此外,如果火力發(fā)電廠可以為電動汽車提供充足的電量,那么在不久的將來電動汽車的數(shù)量至少是傳統(tǒng)動力汽車的兩倍[66]。
長安大學(xué)碩士學(xué)位論文車提供動力來源;混合動力汽車的動力來源是依靠兩種或兩種以上動力裝置獲得的,根據(jù)其混合的程度分為很多種類,如圖 2.1 所示,目前市面上的 PHEV 通常采用蓄電池和燃油發(fā)動機(jī)串聯(lián)或并聯(lián)的方式為車輛提供動力;而純電動汽車是完全通過蓄電池獲得動力來源。傳統(tǒng)動力汽車與電動汽車的區(qū)別主要體現(xiàn)在動力結(jié)構(gòu)上,動力系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和布置有比較大的差異。傳統(tǒng)動力汽車與三種電動汽車的動力結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示。
圖 2.4 新能源汽車溫室氣體排放圖從圖中可以看到,新能源汽車的碳排放是要遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)動力汽車的,其中又以車碳排放量最低,因此,電動汽車對節(jié)能減排意義重大。.2.2 電動汽車對交通的影響不管是電動汽車,還是傳統(tǒng)動力汽車,隨著保有量的增加都會讓城市交通更加擁(1)電動汽車保有量的增加必然導(dǎo)致城市交通更加擁堵。京滬廣深等特大城年來通過搖號等限購政策減緩保有量快速增長的勢頭,并通過機(jī)動車尾號限行解道路交通壓力。但取消電動汽車的限購和限行措施,將不可避免地導(dǎo)致汽車速增長和路面交通壓力快速增大,因此,各地在探索電動汽車發(fā)展政策時(shí)應(yīng)謹(jǐn)策的合理性和可持續(xù)性。(2)電動汽車停車充電會一定程度上影響其它車輛的正常停車與通行。電動車充電時(shí),必然會占用停車位甚至是路邊道路,影響其他車輛正常使用,因此
【學(xué)位單位】:長安大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位年份】:2018
【中圖分類】:U491.8;U469.72
【部分圖文】:
本章主要介紹論文研究對象的基礎(chǔ)知識及相關(guān)理論,首先對電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀和影響加以概述;其次對充電基礎(chǔ)設(shè)施的基本情況進(jìn)行介紹;最后詳細(xì)介紹了選址的相關(guān)理論模型和本文中所使用的模型和算法。2.1 電動汽車概述2.1.1 發(fā)展現(xiàn)狀目前,由于發(fā)電、供暖以及交通運(yùn)輸對化石燃料的高度依賴,大多數(shù)國家制定了更加嚴(yán)格的法律來管理和控制與二氧化碳和氮氧化物的排放污染問題,燃料電池汽車(FCEV)、插電式混合動力電動汽車(PHEV)和純電動汽車(EV)的推廣是解決這個(gè)問題明顯可行的方案。如今,一些制造商確保其電動汽車的續(xù)航里程達(dá)到 400 公里甚至更高,此外,如果火力發(fā)電廠可以為電動汽車提供充足的電量,那么在不久的將來電動汽車的數(shù)量至少是傳統(tǒng)動力汽車的兩倍[66]。
長安大學(xué)碩士學(xué)位論文車提供動力來源;混合動力汽車的動力來源是依靠兩種或兩種以上動力裝置獲得的,根據(jù)其混合的程度分為很多種類,如圖 2.1 所示,目前市面上的 PHEV 通常采用蓄電池和燃油發(fā)動機(jī)串聯(lián)或并聯(lián)的方式為車輛提供動力;而純電動汽車是完全通過蓄電池獲得動力來源。傳統(tǒng)動力汽車與電動汽車的區(qū)別主要體現(xiàn)在動力結(jié)構(gòu)上,動力系統(tǒng)的組成、結(jié)構(gòu)和布置有比較大的差異。傳統(tǒng)動力汽車與三種電動汽車的動力結(jié)構(gòu)如圖 2.2 所示。
圖 2.4 新能源汽車溫室氣體排放圖從圖中可以看到,新能源汽車的碳排放是要遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)動力汽車的,其中又以車碳排放量最低,因此,電動汽車對節(jié)能減排意義重大。.2.2 電動汽車對交通的影響不管是電動汽車,還是傳統(tǒng)動力汽車,隨著保有量的增加都會讓城市交通更加擁(1)電動汽車保有量的增加必然導(dǎo)致城市交通更加擁堵。京滬廣深等特大城年來通過搖號等限購政策減緩保有量快速增長的勢頭,并通過機(jī)動車尾號限行解道路交通壓力。但取消電動汽車的限購和限行措施,將不可避免地導(dǎo)致汽車速增長和路面交通壓力快速增大,因此,各地在探索電動汽車發(fā)展政策時(shí)應(yīng)謹(jǐn)策的合理性和可持續(xù)性。(2)電動汽車停車充電會一定程度上影響其它車輛的正常停車與通行。電動車充電時(shí),必然會占用停車位甚至是路邊道路,影響其他車輛正常使用,因此
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 黃振森;楊s
本文編號:2807553
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