随着电动汽车的普及和电池技术的不断提高,特别是环保要求的不断提高,促使电动汽车的数量大规模发展,并以逐步替代燃油汽车为发展趋势。在国家电网公司“集中充电,统一配送”的指导思想下,采用换电池模式和建设大规模集中型充电站,是当前电动汽车产业商业发展模式中最具竞争力的选择。集中充电站作为大功率负荷对电力系统运行影响较为显著,在一定情况下,还可以和抽水蓄能电厂一样作为电源,在电力系统中用于削峰填谷。基于以上分析,本文对集中型充电站进行了如下研究:首先,给出了电动汽车常规充电、快速充电和电池更换,这三种主要电能补给方式的概念及特点。另外,对“集中充电,统一配送”模式进行了概述,重点分析充换电网络结构和集中充电站关键技术。根据电动汽车的车辆行驶特性,对电动汽车日换电需求进行分析。其次,针对在满足换电需求的前提下,结合电池组的物流配送尽可能降低充电站的投资、运行成本,优化配置集中型充电站动力电池和充电机容量问题,本文建立了基于一定假设条件的电池组配送模型;然后,结合换电需求和物流配送建立了集中充电站运行状态仿真模型,用于目标函数的计算;构建以集中充电站的年费用最小为目标函数,以日换电需求和充电站规模为约束的数学模型;采用细菌群体趋药性(Bacterial Colony Chemotaxis,BCC)算法求解模型。分析了配送计划和充电模式对充电站容量规划的影响,结果表明所提优化模型有效可行,算法合理。最后,对集中充电站的有序充电进行分析研究。基于分时电价机制和电动汽车集中充电站的运营模式,在满足日换电需求的前提下,建立以集中充电站运营费用最低为目标的最优充放电优化模型。在已知充电站容量配置和配送计划的基础上,对模型进行优化求解。算例表明,本文所提优化模型简单有效,有利于提高充电站运营的经济性。