高英俠

（甘肅有色冶金職業(yè)技術(shù)學(xué)院,甘肅 金昌 737100）

電動汽車的發(fā)展是在全球能源危機(jī)與環(huán)境污染逐漸加劇的背景下出現(xiàn)的，節(jié)能減排是全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要方向，電動汽車的發(fā)展能夠很好地促進(jìn)環(huán)境危機(jī)的解決，是目前我國建設(shè)低碳環(huán)保經(jīng)濟(jì)的重要舉措之一，也是構(gòu)建智能電網(wǎng)的重要方略之一，其中發(fā)展的重要步驟是電動汽車充電站的規(guī)劃建設(shè)。

1 電動汽車充電站規(guī)劃建設(shè)的影響因素分析

電動汽車規(guī)劃站顧名思義指的是為電動汽車提供能源支持與補(bǔ)給的電力設(shè)施，有利于電動汽車的推廣與普及，在規(guī)劃建設(shè)的過程中需要充分考慮到車輛交通的流量以及電動汽車的規(guī)模與充電負(fù)荷問題[1]。

電動汽車充電站規(guī)劃建設(shè)包括了城市常規(guī)充電站，公共交通換電站，高速路網(wǎng)快充站以及含分布使電源的充電站，其主要的影響因素主要體現(xiàn)在城市常規(guī)充電站方面，在城市公共交通換電站規(guī)劃建設(shè)方面，關(guān)于高速路網(wǎng)快充站建設(shè)方面以及在含分布式電源充電站建設(shè)方面，下文從這四個方面進(jìn)行了相應(yīng)分析。

1.1 城市常規(guī)充電站方面

城市常規(guī)充電站建設(shè)在城市的中心區(qū)域，其建設(shè)對城市的狀況具有比較大的影響，其建設(shè)目的在于滿足區(qū)域內(nèi)電動汽車的充電需求，其建設(shè)的影響因素主要體現(xiàn)在以下幾個方面，具體的城市地理位置、配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)以及容量情況，以及城市充電站運(yùn)行的綜合成本與建設(shè)成本等。

1.2 在城市公共交通換電站規(guī)劃建設(shè)方面

電動公共交通運(yùn)行中具有固定的時間點(diǎn)、固定的班次以及路線，對于此其運(yùn)行模式具有集中充電與換電以及就地充電與換電兩種模式，在對其進(jìn)行規(guī)劃建設(shè)的過程中需要考慮到公交司機(jī)更換電池的總加權(quán)距離、充電站建設(shè)的經(jīng)濟(jì)成本、充電站配電網(wǎng)的容量情況以及充電站充電服務(wù)的便捷性與否。

1.3 關(guān)于高速路網(wǎng)快充站建設(shè)方面

高速路網(wǎng)建設(shè)的地理位置在高速公路沿線，與其他的交通不同，汽車在高速公路上行駛局具有單向性的特征，在針對其的高速公路建設(shè)過程中也應(yīng)當(dāng)考慮以下幾個方面。首先是高速公路的入口與充電站的距離，其次是電動汽車?yán)m(xù)航里程與客戶充電需求，最后是在接電網(wǎng)站的運(yùn)營成本以及最小的建設(shè)與維護(hù)成本等[2]。

1.4 在含分布式電源充電站建設(shè)方面

含分布式電源充電站的建設(shè)需要考慮到光伏與風(fēng)力發(fā)電位置的安裝等，在進(jìn)行規(guī)劃安裝的過程中需要考慮到發(fā)電過程中的能源發(fā)電現(xiàn)象，為此需要考慮到的因素有新能源的消納能力、分布式電源運(yùn)行的總成本主要體現(xiàn)在網(wǎng)損、投資與運(yùn)行經(jīng)濟(jì)成本，路網(wǎng)與配電網(wǎng)的配置以及風(fēng)與光能源負(fù)荷的變動性。

2 優(yōu)化電動汽車充電站建設(shè)的措施分析

針對以上不同類型電動汽車充電站的不同類型，在相應(yīng)的改善與提升措施上主要包含關(guān)于城市常規(guī)充電站規(guī)劃建設(shè)的優(yōu)化分析，針對公共交通換電站的規(guī)劃建設(shè)方面針對高速路網(wǎng)快充站規(guī)劃建設(shè)方面以及基于含分布式電源充電站建設(shè)方面，下文從這四個方面進(jìn)行了相應(yīng)分析。

2.1 關(guān)于城市常規(guī)充電站規(guī)劃建設(shè)的優(yōu)化分析

針對城市常規(guī)充電汽車的規(guī)劃建設(shè)不同的學(xué)者提出了不同的規(guī)劃模型與規(guī)劃方式。其中比較主流的方式主要有以下幾種。在城市常規(guī)充電站規(guī)劃數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建上利用排隊(duì)論理論與Voronoi圖，在參數(shù)的優(yōu)化求解上采用改進(jìn)粒子群的算法。 此外一種說法是在規(guī)劃模型的構(gòu)建上充分考慮到建設(shè)運(yùn)營的成本，電量的消耗成本，包括等待充電成本。在系統(tǒng)模型求解的過程中運(yùn)用差分進(jìn)化混合粒子群的算法[3]。

2.2 針對公共交通換電站的規(guī)劃建設(shè)方面

在城市電動汽車交換電網(wǎng)數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建上可以充分運(yùn)用運(yùn)營維護(hù)的成本以及更換電池的加權(quán)距離，在系統(tǒng)參數(shù)的求解過程中充分運(yùn)用貪婪算法與粒子群算法以及交叉中值法等。在集中型充電站容量數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建上充分運(yùn)用成本的投資與維護(hù)，同時在集中充電與統(tǒng)一配送模式的運(yùn)營過程中的換電池模式，建立集中的充電站規(guī)劃優(yōu)化數(shù)學(xué)模型，這得益于交通網(wǎng)絡(luò)與電力網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展所帶來的巨大效益。

2.3 針對高速路網(wǎng)快充站規(guī)劃建設(shè)方面

在高速路網(wǎng)快充站的建設(shè)上可以包括兩個階段以促進(jìn)布局的優(yōu)化，首先是候選站址的確立，應(yīng)當(dāng)基于電動汽車SOC與距高速出入口的距離方面；其次是定制定容工作的進(jìn)行，應(yīng)當(dāng)考慮到建設(shè)運(yùn)營的成本以及具體的充電需求。另一種說法是在尋址定容數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建上充分考慮到續(xù)航里程與電動汽車的負(fù)荷分布情況，在充電站運(yùn)用服務(wù)能力的計(jì)算上充分運(yùn)用排隊(duì)論理論。

2.4 基于含分布式電源充電站建設(shè)方面

在建立含光發(fā)伏充電汽車數(shù)學(xué)模型的過程中應(yīng)當(dāng)充分考慮到系統(tǒng)建設(shè)維護(hù)的成本以及可再生能源的利用情況，在進(jìn)行模型求解的過程中在多目標(biāo)優(yōu)化規(guī)劃模型的構(gòu)建上運(yùn)用快速非支配排序的遺傳算法。另一種比較流行的說法是在在分布式電源選址的過程中應(yīng)當(dāng)充分考慮到入網(wǎng)電動汽車情況、電力的負(fù)荷情況以及風(fēng)電機(jī)組出力情況，而在系統(tǒng)最優(yōu)解的求解過程中充分運(yùn)用災(zāi)變非遺傳算法以及蒙特卡洛模型。

3 結(jié)束語

電動汽車的發(fā)展對于環(huán)境與經(jīng)濟(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，為了充分發(fā)展電動汽車應(yīng)當(dāng)全面加強(qiáng)電動汽車充電站的發(fā)展，以對汽車運(yùn)用進(jìn)行有效地補(bǔ)給。在國家智能電網(wǎng)的構(gòu)建過程中已經(jīng)充分融合了充電站的規(guī)劃建設(shè)，包括充電站規(guī)劃建設(shè)評價(jià)體系的有效建立，以促進(jìn)電動汽車行業(yè)的良好發(fā)展。

[1]黃小慶,陳頡,田世明等.電動汽車充電站規(guī)劃、運(yùn)行中的大數(shù)據(jù)集成應(yīng)用[J].電網(wǎng)技術(shù),2016,40(3):762-767.

[2]郭建龍,文福拴.電動汽車充電對電力系統(tǒng)的影響及其對策[J].電力自動化設(shè)備,2015,35(06):1-9.

[3]譚洋洋,楊洪耕,徐方維等.電動汽車充電站規(guī)劃方案的模糊物元評估方法[J].電力建設(shè),2016,37(09):36-42.