一种电动汽车充电站选址定容方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114297809A(43)申请公布日2022.04.08(21)申请号202111560101.0G06F111/06(2020.01)(22)申请日2021.12.20G06F113/04(2020.01)(71)申请人上海电机学院地址200240上海市闵行区江川路690号(72)发明人程俊超徐金迪徐婧姚冲城马妍陈文韬宋蓓蓓董冉(74)专利代理机构上海伯瑞杰知识产权代理有限公司31227代理人孟旭彤(51)Int.Cl.G06F30/18(2020.01)G06F30/20(2020.01)G06Q10/06(2012.01)G06Q50/06(2012.01)G06F111/04(2020.01)权利要求书3页说明书8页附图5页(54)发明名称一种电动汽车充电站选址定容方法(57)摘要本发明提出一种电动汽车充电站选址定容方法，包括：分析并处理各道路节点初始车流量，利用流量修正系数得出各交通节点的车流量信息得到充电需求量，根据规划区区域划分生成城市道路CAD图；计算各个节点到备选充电站的距离，以充电站的最大服务能力、最小服务能力及充电需求估算最大建站数和最小建站数；根据确定充电站数量范围、服务范围和充电站等级，根据备选站站址随机选择充电站；以建设成本、运维成本、网损费用与路程损耗成本的和为总目标函数，以电动汽车充电需求、充电桩数量、容量、规划区域功率作为约束条件，构建充电站选址定容模型；结合每一个交通节点的车流量与充电需求量，采用改进的鲸鱼优化算法对充电站选址定容模型进行求解。CN114297809ACN114297809A权利要求书1/3页1.一种电动汽车充电站选址定容方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：分析并处理各道路节点初始车流量，利用流量修正系数得出各交通节点的车流量信息得到充电需求量，根据规划区区域划分生成城市道路CAD图；S2：通过计算得到各个节点到备选充电站的距离，以充电站的最大服务能力、最小服务能力以及充电需求进而估算最大建站数和最小建站数；在设置的规划区，即居民区、商业区、工业区内根据确定充电站数量范围、服务范围和充电站等级，根据备选站站址随机选择充电站，并随机选择其等级；S3：以建设成本、运维成本、网损费用与路程损耗成本的和为总目标函数，以电动汽车充电需求、充电桩数量、容量、规划区域功率作为约束条件，从而构建充电站选址定容模型；S4：结合每一个交通节点的车流量与充电需求量，采用改进的鲸鱼优化算法对充电站选址定容模型进行求解，以得到最佳的选址定容方案。2.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电站选址定容方法，其特征在于：步骤S1中，通过交通节点车流量乘以流量修正系数得到交通节点的充电需求量，并根据区域划分与候选站址坐标生成城市道路CAD图。3.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电站选址定容方法，其特征在于：步骤S3中，目标函数具体为：minF＝F1+F2+F3+F4式中：F表示充电站建站运行至目标年份的总成本；F1表示折算至规划年限的目标年电动汽车充电站固定建设成本，其中包括土地成本、新建充电桩成本、变压器成本及其他建设成本；F2表示电动汽车充电站年运行维护成本；F3表示充电站年网损费用；F4表示电动汽车去往充电站的路程损耗成本；其中：式中：Si表示第i个待选充电站的面积；fland,i表示第i个待选充电站面积的土地单价，本文假设规划区域分为居民区fland,1、商业区fland,2和工业区fland,3；N表示充电站内充电桩的数目；fc表示充电站内单个充电桩单价；Ci表示充电站基础设施费用与其他成本；xi＝{0,1}，即在待选点I处建立充电站，则取值1，未在待选点I处建立充电站，则反之；λ表示年运行维护成本转换因子，r0为折旧率；tk为规划年限；式中：该项成本表示了充电站的日常维护、设备损耗、员工投入维护及工资等成本；运用折算系数，将运行维护成本折算至初期投资考虑；θ表示上述的折算系数；2CN114297809A权利要求书2/3页式中：L表示单位电价；Td表示充电站每天平均有效工作时间；fL和fw分别表示充电桩线路及其自身损耗折算至单台充电桩的折算系数；式中：B表示电动汽车行驶单位公里的耗电量；dim表示电动汽车从充电需求点m到充电站的实际距离；yim表示电动汽车是否充电的决策变量，yim∈{0,1}，当yim为1时表示去，为0则反之；nm表示在典型日充电需求点m有充电需求的电动汽车数量；Ii表示待选站集合，I＝{i|i＝1,2,…,m}；M表示充电需求点的集合{m|m＝1,2,3…,j}；约束条件具体为：电动汽车需求点单一到站约束：该约束条件表明用户a一次只能由一个充电站I服务，解决其充电需求，其中Zia＝{0,1}为二进制