电动汽车充电站规划及充电引导策略研究

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1、国内图书分类号：TM715密级：公开国际图书分类号：621.3西南交通大学研究生学位论文电动汽车充电站规划及充电引导策略研究年级二〇一五级姓名黄晶申请学位级别工学硕士专业电气工程指导老师何正友教授二零一八年四月ClassifiedIndex:TM715U.D.C:621.3SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisRESEARCHONCHARGINGSTATIONPLANNINGANDCHARGINGGUIDANCESTRATEGYFORELECTRICVEHICLESGrade:2015Candidate:Hu

2、angJingAcademicDegreeAppliedfor:MasterSpecialty:ElectricalEngineeringSupervisor:Prof.HeZhengyouApril,2018西南交通大学硕士研究生学位论文第I页摘要电动汽车(ElectricVehicle，EV)在节能减排上具有明显优势，将逐步代替传统燃油汽车成为未来主要交通工具。随着电动汽车飞速发展，电动汽车用户如何选择最佳的充电站和充电路径，避免行驶途中出现电量告急现象，将是用户关注的主要问题。同时，如何保证大规模电动汽车负荷随机并网时电力系统的安全稳定运行，也将是电网面

3、临的关键问题。基于此，论文以电力系统与充电站受益、电动汽车用户得到最优充电导航策略为出发点，对电动汽车充电引导策略展开研究，主要研究内容如下：1）建立计及路网信息与配网约束的电动汽车充电站规划模型。综合考虑电动汽车用户充电需求、充电站容量约束以及站间距离约束，提出基于Voronoi图的充电站选址方法和基于M/G/k排队论模型的充电站定容方法。兼顾企业建设运行费用和电动汽车空驶费用，计及区域路网结构、车流量分布、配网结构以及配网约束，以全社会总成本最小为目标建立充电站规划模型；采用粒子群算法进行求解。最后，通过潮流计算来评估未来充电站扩容后，大规模电动汽车并网对

4、配网电能质量的影响。2）给出目的地导向下的电动汽车充电导航策略。首先，建立充电导航系统的整体架构。然后重点考虑充电完成后电动出租车至下一寻客地点与电动私家车至最终目的地的便捷性，综合路网结构、电动汽车充电需求分布以及设备利用均衡率，通过Floyd最短路径算法和排队论M/G/k模型，兼顾用户和充电站双方利益，建立基于充电服务网络数据监控平台的目的地导向下的电动汽车充电导航策略；采用自适应变异粒子群算法进行求解。最后，在规划区域中仿真验证所提充电导航策略的有效性。3）给出充电站分时服务电价下的电动汽车充电策略。首先，根据用户出行特性建立电动汽车交通仿真模型。然后，

5、考虑充电站分时服务电价和电动汽车荷电状态，制定基于效用函数的电动汽车最优充电电量策略和基于充电导航模型的最优充电站选择策略，以充电站代理商收益最大为目标制定充电站分时服务电价策略；采用双层粒子群算法进行求解。最后，通过仿真定量分析充电站分时服务电价下的电动汽车充电策略对用户电价成本、代理商收益和系统日负荷的影响。关键词：电动汽车；充电站规划；配网安全性；充电导航；分时服务电价；充电策略西南交通大学硕士研究生学位论文第II页AbstractElectricvehicles(EVs),whichhaveobviousadvantagesinenergyconser

6、vationandemissionreduction,willgraduallyreplacetraditionalfuelvehiclesasthemajormeansoftransportationinthefuture.Withtherapiddevelopmentofelectricvehicles,itwillbethemainconcerntoelectricvehicleusersabouthowtochooseanoptimalchargingstationandchargingpathforcharging,avoidingpowershor

7、tageduringdriving.Atthesametime,itwillbethekeyissueforgridabouthowtoensurethesafeandstableoperationofthepowergridwhenalarge-scaleelectricvehiclesisconnectedtothegrid.Basedonthis,consideringthebenefitofpowersystem,chargingstation,andtheoptimalchargingnavigationstrategyofelectricvehic

8、les,thepaperstudies