CN114548484B - 一种电动汽车充电站点选址规划方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动汽车充电站点选址规划方法，它解决了现有技术存在占地大、成本高等问题，其特征在于：包括如下步骤：基于电网规划建设，以现有区域路径和充电桩规划为基础，得到筛选后充电站点组合；按照顺序依次选取若干充电站点路径构成优选充电站点组合的集合；提取所有的充电电站构成充电站点集合；本发明从优化充电站运营角度分析充电站选址的影响因素，考虑电动汽车出行道路不确定以及用户充电需求量的不确定用于提升充电站设备利用率，以此实现充电站优化运营。构建充电站规划选址优化方法，得到最优充电站选址地理位置，优化充电站科学建站数量，合理减少充电站设置充电桩数量，降低充电站建设成本、提高设备利用率。

Description

一种电动汽车充电站点选址规划方法

技术领域

本申请属于智慧充电设施建设技术领域，尤其涉及一种电动汽车充电站点选址规划方法。

背景技术

随着电动汽车等新型负荷快速的增长，电网发电侧和需求侧的随机波动性也愈加增大，运行方式更为复杂。而充电桩的大量建设也对电网运行造成了较大的冲击。充电站点的建设选址对于其充电范围以及电动汽车的行经路径影响巨大，一般而言，较多的充电站点有利于减轻电网负荷以及降低对电动汽车电源的要求，同时便于灵活调动用电负荷分布，但另一方面，更多的充电站点意味着规划建设量的增大，对设施建设成本以及维护工作的投入也较高，因此合理规划选址位置以及分布区域对城市电动汽车使用的规划和管理具有重要意义。

发明内容

本申请的目的在于，提供一种便于实时，有利于优化充电站点建设规划效率以及提高站点利用率的电动汽车充电站点选址规划方法。

为实现上述目的，本申请采用如下技术方案。

一种电动汽车充电站点选址规划方法，包括如下步骤：

S1、基于电网规划建设，以现有区域路径和充电桩规划为基础，统计满足选址要求的地址构成充电站点集合；

生成任意两个充电站点之间的最短路径w构成的集合，基于最短路径途径的所有充电站点，生成可实现最短路径覆盖的可能的充电站点组合的集合；

S2、从充电站点集合中，删除不能满足电动汽车续航要求的充电站点集合，得到筛选后充电站点组合；

S3、基于S2步骤中获得的筛选后充电站点组合，根据充电站点路径上所包含的充电站点的数量按照从多到少的顺序进行排列；对于所包含的充电站点数量相同的充电站点路径，则根据所有充电站点可覆盖的分路径数量按照从多到少的顺序排列；

S4、按照顺序依次选取若干充电站点路径构成优选充电站点组合的集合J＝{j₁,j₂,j₃…j_n}；提取所有的充电电站构成充电站点集合N＝{n₁,n₂,n₃…n_n}；

S5、基于区域道路网络，以及充电站点的选址位置统计路径构成路径集合M＝{m₁,m₂,m₃…m_m}；统计路径集合M中各分路径m上的预计流量f_m＝r_m·f_M；其中f_M为区域内总流量，r_m为分路径m在区域内的节点权重；

建立目标函数：

其中约束条件∑_n∈N(l_nJ_n)≤∑_n∈N(L_nQ_mn),

其中Goal₁为截取流量最大目标，Goal₂为负载容量最小目标；

其中Q_mn是指路径m上可接受充电站点n服务的流量，f_m是指路径m上的总流量，J_n是指充电站点n内的充电桩的数量，l_n是指充电站点n内每个充电桩的额定功率，L_n是指充电站点n的最大功率；

对前述电动汽车充电站点选址规划方法的进一步改进或者优选实施方案，所述节点权重r_m采用如下方式计算：

其中r'_m为分路径m所连接的支路的数量。

对前述电动汽车充电站点选址规划方法的进一步改进或者优选实施方案，所述步骤S2具体是指：

S2a、绘制规划区域城市道路节点的路线图，在路线图上根据满足选址要求的地址绘制充电站点，获取相邻两个充电电站x1和x2距离S_x1～x2，标记两个充电电站之间站点路径，标记值

S₁₀₀为充电电量100％对应行驶距离；

S2b、待所有站点路径均已被标记，依次绘制任意两个充电站点之间的所有可到达路径；对于路径中两个相邻的充电电站之间存在多个充电电站的，则以所有路径的标记值之和作为最终标记值；依次对所有可到达路径进行判断：若当前路径中任意连续两个相邻的充电电站之间路径的最终标记值大于1，则删除该路径。

其有益效果在于：

本申请的电动汽车充电站点选址规划方法从优化充电站运营角度分析充电站选址的影响因素，考虑电动汽车出行道路不确定以及用户充电需求量的不确定用于提升充电站设备利用率，以此实现充电站优化运营。构建充电站规划选址优化方法，得到最优充电站选址地理位置，优化充电站科学建站数量，合理减少充电站设置充电桩数量，降低充电站建设成本、提高设备利用率。

附图说明

本申请无附图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本申请作详细说明。

充电站是电动汽车推广使用的配套公共设施，充电站选址规划是充电站运营的基础，其选址布局直接关系着用户充电的便捷和充电站设备利用率。充电站点的分布位置和规划影响着站点内充电站设备利用率的高低决定了其运营的综合效用大小，为此本申请提供一种电动汽车充电站点选址规划方法，包括如下步骤：

S1、基于电网规划建设，以现有区域路径和充电桩规划为基础，统计满足选址要求的地址构成充电站点集合；

生成任意两个充电站点之间的最短路径w构成的集合，基于最短路径途径的所有充电站点，生成可实现最短路径覆盖的可能的充电站点组合的集合；

S2、从充电站点集合中，删除不能满足电动汽车续航要求的充电站点集合，得到筛选后充电站点组合；

所述步骤S2具体是指：

S2a、绘制规划区域城市道路节点的路线图，在路线图上根据满足选址要求的地址绘制充电站点，获取相邻两个充电电站x1和x2距离S_x1～x2，标记两个充电电站之间站点路径，标记值

S₁₀₀为充电电量100％对应行驶距离；

S2b、待所有站点路径均已被标记，依次绘制任意两个充电站点之间的所有可到达路径；对于路径中两个相邻的充电电站之间存在多个充电电站的，则以所有路径的标记值之和作为最终标记值；依次对所有可到达路径进行判断：若当前路径中任意连续两个相邻的充电电站之间路径的最终标记值大于1，则删除该路径。

S3、基于S2步骤中获得的筛选后充电站点组合，根据充电站点路径上所包含的充电站点的数量按照从多到少的顺序进行排列；对于所包含的充电站点数量相同的充电站点路径，则根据所有充电站点可覆盖的分路径数量按照从多到少的顺序排列；

S4、按照顺序依次选取若干充电站点路径构成优选充电站点组合的集合J＝{j₁,j₂,j₃…j_n}；提取所有的充电电站构成充电站点集合N＝{n₁,n₂,n₃…n_n}；

S5、基于区域道路网络，以及充电站点的选址位置统计路径构成路径集合M＝{m₁,m₂,m₃…m_m}；统计路径集合M中各分路径m上的预计流量f_m＝r_m·f_M；

所述节点权重r_m采用如下方式计算：

其中r'_m为分路径m所连接的支路的数量。

其中f_M为区域内总流量，r_m为分路径m在区域内的节点权重；

建立目标函数：

其中约束条件∑_n∈N(l_nJ_n)≤∑_n∈N(L_nQ_mn),

其中Goal₁为截取流量最大目标，Goal₂为负载容量最小目标；

其中Q_mn是指路径m上可接受充电站点n服务的流量，f_m是指路径m上的总流量，J_n是指充电站点n内的充电桩的数量，l_n是指充电站点n内每个充电桩的额定功率，L_n是指充电站点n的最大功率；

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对本申请保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本申请作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本申请的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本申请技术方案的实质和范围。

Claims (2)

1.一种电动汽车充电站点选址规划方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、基于电网规划建设，以现有区域路径和充电桩规划为基础，统计满足选址要求的地址构成充电站点集合；

生成任意两个充电站点之间的最短路径w构成的集合，基于最短路径途径的所有充电站点，生成可实现最短路径覆盖的可能的充电站点组合的集合；

S2、从充电站点集合中，删除不能满足电动汽车续航要求的充电站点集合，得到筛选后充电站点组合；

S3、基于S2步骤中获得的筛选后充电站点组合，根据充电站点路径上所包含的充电站点的数量按照从多到少的顺序进行排列；对于所包含的充电站点数量相同的充电站点路径，则根据所有充电站点可覆盖的分路径数量按照从多到少的顺序排列；

S4、按照顺序依次选取若干充电站点路径构成优选充电站点组合的集合J＝{j₁，j₂，j₃…j_j}；提取所有的充电电站构成充电站点集合N＝{n₁，n₂，n₃…n_n}；

S5、基于区域道路网络，以及充电站点的选址位置统计路径构成路径集合M＝{m₁，m₂，m₃…m_m}；统计路径集合M中各分路径m上的预计流量f_m＝r_m·f_M；其中f_M为区域内总流量，r_m为分路径m在区域内的节点权重；

建立目标函数：

其中约束条件

其中Goal₁为截取流量最大目标，Goal₂为负载容量最小目标；

其中Q_mn是指路径m上可接受充电站点n服务的流量，f_m是指路径m上的总流量，J_n是指充电站点n内的充电桩的数量，l_n是指充电站点n内每个充电桩的额定功率，L_n是指充电站点n的最大功率；

所述节点权重r_m采用如下方式计算：

其中r′_m为分路径m所连接的支路的数量。

2.根据权利要求1所述的一种电动汽车充电站点选址规划方法，其特征在于，所述步骤S2具体是指：

S2a、绘制规划区域城市道路节点的路线图，在路线图上根据满足选址要求的地址绘制充电站点，获取相邻两个充电电站x1和x2的距离S_x1～x2，标记两个充电电站之间站点路径，标记值

S₁₀₀为充电电量100％对应行驶距离；

S2b、待所有站点路径均已被标记，依次绘制任意两个充电站点之间的所有可到达路径；对于路径中两个相邻的充电电站之间存在多个充电电站的，则以所有路径的标记值之和作为最终标记值；依次对所有可到达路径进行判断：若当前路径中任意连续两个相邻的充电电站之间路径的最终标记值大于1，则删除该路径。