基于路网的电动汽车快速充电站布局决策研究

发布时间：2022-02-14 04:07

　　大力发展和推广纯电动汽车已成为全世界众多国家的共同选择。但电动汽车有限的续航能力及公共快速充电设施的缺乏,制约着人们的使用和长途出行。本研究针对我国公共快速充电网络建设亟待完善的问题,基于我国主干高速公路网络,对服务途中充电需求的快速充电站科学分布问题建立分布决策模型。研究表明,对续航能力低于200公里的电动汽车,应用最优策略分布的快速充电站数量从50座增加到250座时,可将途中充电需求覆盖率从50%左右提高到90%以上,而对续航能力超过250公里的电动汽车,150座按最优策略分布的快速充电站即能覆盖至少96.49%的途中充电需求。通过对不同续航能力和不同充电站数量约束下共30种情形的分析,本研究不仅能为多情形下充电站分布问题提供最优选址和数量组合决策方案,也为我国充电基础设施的完善及电动汽车产业可持续发展提供有力的理论支持和政策建议。 

【文章来源】：运筹与管理. 2020,29(05)北大核心CSSCICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

电动汽车长途出行途中充电需求覆盖率和行驶里程覆盖率统计图

根据图3中两部分内容展示的结果来看,假定系统网络中最优配置的充电站数量一定,不同续航能力电动汽车的长途出行途中充电需求,受其影响程度不同。单次充电续航能力在250公里左右的电动汽车成为高续航能力和一般续航能力电动汽车的分水岭。为了更直观的在有限篇幅下展示更多的模型结果,本文在图4中列示了AER=250公里,快速充电站数量分别为50,100,150,200,250座情形下,模型系统网络中对应数量快速充电站的最佳决策方案。通过图4展示的分布结果,可以直观清楚地看出随着可供分布的快速充电站数量增长,这些充电站在路网中最佳分布位置的变化情况和完善情况。图4的第一部分表明,在仅有50座快速充电站可供分布的情况下,为了覆盖更多的长途出行途中充电需求,珠三角、长三角、京津冀片区,以及东南沿海和中西部省份的省会城市如郑州、济南、成都、武汉等覆盖的高速沿线被选为最佳布局点。该结果也跟2016～2017年度我国地市间居民驾车长途出行交通流量分布蛛网图(见图2)中展示的热门线路和交通流量分布几乎一致。通行人次数量巨大的重点线路均被配置了快速充电站。

为确定快速充电站的最佳分布位置,本研究依据我国《电动汽车充电基础设施发展指南(2015～2020年)》文件中重点强调的“四纵四横”高速公路,以及由7条首都放射线、11条南北纵线和18条东西横线组成的“71118”国家高速公路网,结合全国336个地级市的相对地理位置分布情况,建立起一个由468个网络节点,614条双向网络线段组成的规划模型系统网络,如图1所示。其中用于连接代表各地市中心点的线段走势,依据的是“71118”国家高速公路网1。本研究用各地级市中心点来代表所在地市2,图1中,黑色的336个节点代表着所在地市,另外132灰色个网络节点用于分隔网络线段,使之满足一个基本前提:相邻节点间的距离不会超过电动汽车充满电的最大行程。根据当前市售的主流电动汽车单次充电续航里程(AER)情况以及用于长途出行的研究背景,本研究只考虑AER不低于150公里的情况,所有468个网络节点均可以成为快速充电站分布的候选点。2.2 出行路径选择

【参考文献】：
期刊论文
[1]上海市电动汽车公共快充网络布局规划策略研究[J]. 胡超,范晔,赵立达,杜成刚,李瑾.  华东电力. 2014(12)
[2]电动汽车充电站规划模型及评价方法[J]. 张成,滕欢.  电力系统及其自动化学报. 2014(01)
[3]考虑车流信息与配电网络容量约束的充电站规划[J]. 葛少云,冯亮,刘洪,王龙.  电网技术. 2013(03)
[4]电动汽车充电站的最优选址和定容[J]. 刘志鹏,文福拴,薛禹胜,辛建波.  电力系统自动化. 2012(03)
[5]电动汽车充电模式与充电站建设研究[J]. 康继光,卫振林,程丹明,徐凡.  电力需求侧管理. 2009(05)



本文编号：3624215