论文部分内容阅读
近年来全球矿石和原油资源逐渐枯竭,世界各国对节能减排和环境保护更加重视。跟传统汽车相比,电动汽车以电能作为动力支撑,在使用过程中不会排出污染尾气,有助于改善空气质量,缓解全球变暖,因此越来越受到人们的青睐,成为汽车行业未来可持续发展的关键。目前电动汽车的相关技术取得重大突破,电动汽车行业即将引来新的发展浪潮。国内电动汽车的逐渐普及也给汽车和制造工业创造了新的机遇,电动汽车及相关的充电设施的生产推广将成为这些行业未来的的发展重点。目前电动汽车的技术已相对成熟,但电池容量问题仍无有效解决办法,因此需要在路途中建设电动汽车充电站。电动汽车充电站的建设需要结合当地交通网的实际情况,若规划位置不合理可能会造成电动汽车充电效率低下,甚至造成交通堵塞。另外,充电站规模化接入电网也会对电网造成诸多影响,比如可能造成电网节点的电压越限和线路传输功率超过上限,除此之外还可能会导致电网出现电能质量问题。因此,研究充电站的站址选择与容量确定方法具有重要的现实意义。本文在规划中考虑了电动汽车用户的随机充电决策行为,采用Floyd最短路径算法模拟用户的出行行驶路径,顾及多方利益,考虑交通网和配电网结构的相关约束来进行充电站的规划,主要工作如下:首先,本文探究了充电站选址定容方面和电动汽车用户随机行为方面的国内外研究现状,分析了目前常见的充电站规划方法,明确了本文的基本思路和拟采用的方法。其次,本文分别对出租车和私家车的充电行为进行了理论研究,分析影响私家车和出租车车主选择充电站充电的相关因素,并研究了出租车和私家车的排队论模型;分析了充电站规划中的影响因素,明确了充电站规划需要考虑的具体目标;研究了充电站规划模型中的相关定容方法,结合电动汽车随机充电行为确定本文充电站容量计算方法;研究Floyd最短距离算法的基本理论,采用Floyd算法来近似模拟用户的真实行车路径,为下文建立充电站选址定容模型奠定理论基础。然后,本文将充电站投资建设方、电动汽车用户方和配电网方的相关成本结合起来作为社会总成本,以社会总成本最小作为充电站的规划目标,同时考虑交通网和配电网的相关约束来进行充电站的规划。最后,本文通过MATLAB软件编程,以45节点交通网和30节点配电网为例,采用离散粒子群算法对算例进行仿真计算,并对仿真结果进行分析,结果表明所建模型考虑了不同用户的随机行为,不仅满足了用户的充电需求,且顾及了多方利益,可以得到科学有效的充电站选址定容方案,具备可行性。