关键词:电动汽车;;充电站规划;;多目标模型;;遗传算法
摘 要:随着全球经济快速发展,资源短缺和环境污染问题的日趋严重,发展清洁能源替代传统化石燃料已经迫在眉睫。在节能减排的大趋势下,电动汽车因其无污染、零排放和噪声低等特点,受到了各国的广泛关注。随着电动汽车的推广,用户的充电需求也在逐步增加。但目前充电站的建设相对滞后,充电不够便利大大限制了电动汽车的普及和发展,合理规划充电站的位置已经成为一个亟待解决的问题。本文围绕电动汽车充电站规划问题,主要做了以下工作:(1)针对电动汽车充电站的规划需求,分析了充电站的规划原则,包括便利性、经济性、安全性和可行性,并进一步分析了影响因素,如政府的政策,充电需求的不同,区域的经济发展水平和该地的电网情况。采用弹性系数法预测了电动汽车的保有量,通过蒙特卡罗方法模拟了电动汽车24小时内的充电负荷,给出了电动私家车、电动公交车和电动出租车的充电负荷曲线。(2)针对充电站建设需兼顾用户满意度和运营商利益问题,本文设计了综合考虑两种因素的电动汽车充电站多目标规划模型。该模型不仅从用户的角度出发,考虑用户的排队等待时间和到达充电站的距离远近;也从运营商角度出发,考虑其建设充电站的成本。这样的模型使得充电站规划更加符合现实且更加合理。在求解该模型时,通过添加禁忌搜索规则,设计了新的交叉算子和变异算子来改进遗传算法,提高了算法的收敛速度。(3))针对一个实例进行仿真计算,得到了充电站规划的最优解,验证了模型的可行性和算法的有效性。通过灵敏度分析,研究了充电站个数对成本的影响、充电速率对时间成本的影响和用户增长对充电速率决策的影响,得到以下结论:随着充电站数目的增加,用户的满意度在提高,但同时建设成本也在提高,需要合理权衡;在需求一定的情况下,充电速率存在一个临界值,超过该阈值,建设成本会显著增加,且对改善用户的满意度收效甚微。
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