电动汽车充电需求分析与充电站布局优化研究

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1、分类号:U491；TM7110710-2015122104硕士学位论文电动汽车充电需求分析与充电站布局优化研究张进导师姓名职称徐双应教授申请学位类别工学硕士学科专业名称载运工具运用工程论文提交日期2018年4月17日论文答辩日期2018年5月30日学位授予单位长安大学ResearchontheDemandAnalysisofElectricVehiclesandLocationLayoutofChargingStationsAThesisSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate

2、：ZhangJinSupervisor：Prof.XuShuangyingChang’anUniversity,Xi’an,China摘要电动汽车要想大规模普及，需要续航里程大幅度提高或区域道路上有充足的公共充电站可供使用。目前来说，考虑到经济和技术方面，短期内大幅度提高电动汽车的续航里程比较困难，因此，研究电动汽车充电需求与充电站选址布局是目前为保障电动汽车的发展而亟需解决的问题，对电动汽车的推广应用具有十分重要的意义；同时，电动汽车充电站在电力系统配电网络中，还具有普通用电设施的属性，鉴于充电站的双重特性，与

3、加油站规划相比，充电站的规划需要更全面的考虑。本文基于以上因素开展配电网与交通路网叠加的电动汽车充电需求分析与充电站布局优化研究。论文首先分析了影响电动汽车充电需求量的主要因素，提出了基于灰色模型的电动汽车保有量预测方法，该方法可以分区域分车辆类型进行电动汽车保有量的预测，可以得到所需的不同条件下的电动汽车保有量预测值，并使用该方法得到算例地区电动私家车的未来保有量；运用重力模型对算例地区各个交通小区之间的交通阻抗、出行产生强度、出行吸引强度做了量化，并对所涉及的参数进行标定，得到算例地区各个交通小区的电动私家车

4、的出行分布量和交通吸引量；将各交通小区交通吸引量与电动私家车用户使用程度以及高峰小时流量比结合，得到算例地区各交通小区高峰小时电动私家车充电需求量。然后，考虑到充电站的双重特性，论文提出了一种交通小区路网与配电网叠加的区域充电站布局优化问题建模的新方法，考虑到交通小区路网和配电网叠加的建设成本，运行成本，电压偏差和不可靠性的惩罚成本以及行驶距离成本作为目标函数，针对论文建立的选址定容模型具有非线性、大规模、多约束等特性，为保证模型求解的快速和准确，采用鸡群优化算法（CSO）对模型进行求解。最后，对标准鸡群优化算法

5、进行改进，使其获得更好的全局寻优能力，通过标准鸡群优化算法和改进鸡群优化算法对目标函数进行求解，确定算例地区的电动汽车充电站布局规划方案，并将得到的结果进行对比分析，结果表明基于改进鸡群优化算法求解得到的方案更优。关键词：电动汽车，充电站，需求预测，布局优化，鸡群优化算法（CSO）iAbstractIfelectricvehiclesaretobepopularizedonalargescale,theywillneedtohavesignificantmileageincreasesorhavesufficie

6、ntpublicchargingstationsavailableontheregionalroads.Atpresent,takingintoaccounttheeconomicandtechnicalaspects,itisdifficulttosignificantlyincreasethemileageofelectricvehiclesintheshortterm.Therefore,theresearchonthescaledemandandlocationselectionofelectricveh

7、iclechargingstationsisaproblemthatneedstobesolvedurgentlyinordertoensurethedevelopmentofelectricvehicles.Itisofgreatpracticalsignificanceforthepromotionandapplicationofelectricvehicles.Atthesametime,theelectricvehiclechargingstationhasthepropertiesofordinarye

8、lectricfacilitiesinthedistributionnetworkoftheelectricpowersystem.Giventhedualcharacteristicsofthechargingstation,comparedwiththegasstationplanning,theplanningofthechargingstationneedsmor