电动汽车充电站规划方法及运营模式的研究.pdf

中文摘要纯电动汽车是未来新能源汽车的主要发展方向之一,因其节能、环保等优点越来越受到人们的重视。充电站是电动汽车能源补给的基础设施,所以对充电站的规划建设是电动汽车得到广泛普及的重要前提。目前现有的充电站规划方法多是在满足各种技术条件约束下,通过建立投资、运行及维护等费用的优化函数来确定充电站的建设位置和容量。而从工程实践来看,这些未考虑站址具体地理信息因素的方法所选出的站址很有可能坐落在不适宜建站的区域,例如:湖泊、狭窄街道、繁华区等,还需对优化结果进行多次调整。另外,由于不同区域内电动汽车保有量的不同、充电需求各异,而这些方法假设所有充电站均具有相同的充电容量,显然也与实际不符。针对以上问题,本文提出了充电站的规划模型。以充电站投资、运行成本和用户充电损耗成本之和最小为目标,建立了区域内充电站的优化选址模型;该模型充分考虑充电小区内电动汽车保有量,候选站址地理位置,充电行驶距离,空驶成本,道路曲折系数,电动汽车平均日行驶距离,百公里综合能耗,电池容量等因素,以充电站的服务半径和充电站容量为约束条件,利用粒子群算法设计了求解过程,并进行了算例验证;考虑充电高峰时段的用户的出行价值,以充电站运营成本和用户排队等待的损耗成本之和最低为优化目标,建立了充电站排队系统模型。该模型可求解综合成本最低时的充电机配置数量及最佳充电容量,利用边际分析法设计模型的求解过程,利用���编写了����杓屏丝墒踊�缑妗Mü�憷�治龆蕴岢龅姆�法进行了验证,结果表明该方法可行、有效,可以较好的解决充电站容量优化问题。当前,电动汽车充电站还没有成熟的运营模式,即使国内已经建成较多充电站,但大都处于技术验证及示范阶段,还没有投入正式的商业运营,对充电站运营模式的研究显的很有必要。本文对充电站的运营模式进行了初步探讨,对比了充电站不同建设方式下运营的优缺点,分析了充换电业务的流程及盈利方式,充电站的收益情况。关键词:电动汽车;充电站;选址;粒子群算法;排队论;分类号:��
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致谢本论文的研究工作是在我的导师周渝慧教授的悉心指导下完成的,周老师严谨的治学态度、科学的工作方法给了我很大的帮助,在此衷心感谢老师对我的关心和指导。国家电网能源院智能电网研究所张义斌所长对我的工作、学习给予了很大的帮助,冯庆东博士、靳晓凌博士、李立理博士为我提供了很多研究资料和数据,刘林博士对我的科研工作和论文都提出了许多宝贵意见,在此向他们表示衷心的感谢。在实验室工作及撰写论文期间,岳开伟、杨建、程超、梁娜等同学对我给予了很多的支持和鼓励,在此向他们表达我的感激之情。另外也要感谢我的家人,他们的理解和支持使我能够在学校专心完成学业。
研究背景及意义�髀�消耗量的�%【�。同时,汽车排放的尾气也给城市环境带来了新的挑战。��年车做为新一代节能与环保汽车的代表,是未来汽车工业发展的方向【�。收技术的日益成熟,并且当前也逐渐开发出了污染低、安全性好的新型蓄电池。当前能源与环境问题已经在世界范围内引起了广泛的关注。如何做好保障能源供给、保护生态环境工作直接关系人类今后的生存与发展。我国是石油消耗大国、所需石油大部分需要进口,而汽车耗油就占全国石油我国汽车尾气排放量将占空气污染源的�%。为减小对石油的依赖和保护环境,汽车工业正在向着节能、环保、绿色的方向发展。电动汽车��������,��以电代油,可以实现“零排放”,低噪音,可以有效解决能源和环境问题。电动汽以技术状态和驱动原理来分类,电动汽车可分为纯电动汽车、混合动力汽车和燃料电池汽车三种类型。其中纯电动汽车是完全由铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池等二次电池提供动力的汽车。电动汽车具有良好的社会效益和环境效益【�:��褰嗷繁�电动汽车在本质上是一种零排放汽车,一般无直接排放污染物,间接的污染物主要产生于发电环节以及电池废弃物。如果从发电环节来看,风能、水能、核能的大力发展均可以给我们带来可观的清洁能源。单