[发明专利]一种城市配电网络中电动汽车快速充电站的优化选址方法

说明书

本发明公开了一种城市配电网络中电动汽车快速充电站的优化选址规划方法。该方法通过对城市中道路网络的繁忙程度等因素进行分析，以所有电动汽车抵达距离其最近的快速充电站的路程之和最小为优化目标，从而求解获得电动汽车快速充电站的最优选址，从而可以节省电动汽车充电的路程成本，方便电动汽车充电。

技术领域

本发明涉及电动汽车快速充电站的选址规划问题，尤其涉及一种城市配电网络中电动汽车快速充电站的优化选址规划方法。

背景技术

随着经济的快速发展，资源匮乏和环境污染的问题越来越严重。目前庞大的汽车市场正在加剧资源的耗费，同时也为城市环境增添了更多的压力。而电动汽车因为其具有节能环保的特点正在成为汽车工业的主要发展方向。随着国家的政策支持和各大汽车厂商的积极参与，电动汽车的技术水平正日益提高。目前，已有一部分电动汽车的产品已经成型并投入示范运行，产业化和商业化的模式也在逐步完善。随着普及程度的增大，电动汽车的充电将会成为电网承担的又一重要负荷，对电网的影响也不可小视。作为电动汽车的基础配套，充电站必须先行进行规划和建设。而电动汽车的充电需求具有很强的随机性和不确定性，电动汽车充电站如何最优选址，是目前必须解决的一个问题。

发明内容

针对现有的电动汽车充电站选址规划方法的不足，本发明的目的在于提出了一种城市配电网络中电动汽车快速充电站的优化选址规划方法。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的，一种城市配电网络中电动汽车快速充电站的优化选址规划方法，该方法包括以下步骤：

步骤(1)，获取城市内的交通网络的拓扑结构模型；所述的拓扑结构模型包括所有交通网络节点的权重系数W，以及每两个相邻节点之间的实际距离d_ij；其中，交通网络节点i的权重系数W_i越大，代表该节点的交通繁忙程度越大，即经过该节点的车辆越多；

步骤(2)，统计城市内的电动汽车总保有量

步骤(3)，根据步骤(1)中得到的交通网络的拓扑结构模型，利用重力空间互动模型理论计算每条道路i-j上的繁忙程度F_ij，以及对应的车流量其中，n_T为城市内的交通网络的拓扑结构模型的总节点个数；

步骤(4)，利用Floyd算法计算得到该城市的交通网络的拓扑结构模型中任意两个节点之间的最短距离；

步骤(5)，选取任意p个节点,作为充电节点；对于第i个交通网络节点，分别计算其到所有充电节点的行驶距离，将最短的行驶距离作为其有效充电距离

建立目标函数：

从而获得另充电节点个数p最少，且满足上述目标函数的充电节点的分布，即得到电动汽车快速充电站的最优选址结果。

本发明的有益效果在于：本发明通过分析交通网络拓扑模型中的交通繁忙程度、车流量等因素，以所有电动汽车充电的路程之和最小为目标，优化电动汽车快速充电站的选址，从而可以节省电动汽车充电的路程成本，方便电动汽车充电。

附图说明

图1：交通网络拓扑示意图。

图2：优化结果图。

具体实施方案

下面以某25节点的交通网络为算例，给出了详细的算法描述，通过一系列的实验证明所提出的方法的有效性。

步骤(1)，获取城市内的交通网络的拓扑结构模型；所述的拓扑结构模型包括所有交通网络节点的权重系数W，以及每两个相邻节点之间的实际距离d_ij；其中，交通网络节点i的权重系数W_i越大，代表该节点的交通繁忙程度越大，即经过该节点的车辆越多；具体参数如图1所示，图中采用1:18Km比例尺。