【《电动汽车充电站规划及选址定容模型分析》5300字】

电动汽车充电站规划及选址定容模型分析目录TOC\o"1-3"\h\u30018电动汽车充电站规划及选址定容模型分析 [66]提出的线性递减策略对惯性权重进行调整。惯性在整个算法的迭代过程中，首先给惯性权重赋予一个较大值使算法实现较好的全局搜索；在运行中后期，减小惯性权重使种群更倾向于局部搜寻，更能精确地寻找区域内的最优值。其中惯性权重为：ωt=ωstart式中，t为迭代的次数；tmax为能够迭代最大次数；ωstart为最初的惯性权重，ωend为最终的惯性权重，通常取ωstart为0.9，ωend为0.4。首先，粒子群算法过程描述如下。首先初始化参数：首先需要确定充电站站址xn和充电站规模yn。设定粒子编码形式如下：X=［x1，x2，…，xn，y1，y2，…，yn］n∈(nmin，nmax)。随机生成粒子种群，初始化粒子位置和速度，设置种群数和迭代次数。执行基本粒子群搜索，根据式（5.28）（5.29）更新种群位置和速度；计算当前条件下的粒子的适应度值，从个体最优中选择一个最优位置作为种群最优位置；根据已经设置好的惯性权重，更新粒子位置和速度，记录全局最优适应值；通过已经设置好的迭代次数，执行迅游。找到最优解后，通过已经输入的成本函数，得到总社会最小成本。图5.6粒子群算法执行流程在最后matble中建立充电站选址数学模型中，对前文的数学模型公式做了一些简化，也对用户充电需求等函数模型做了一些简化，便于建立数学模型。最终带入数学模型，整理如下：对于社会总成本，主要包括电动汽车充电站建设运行成本和用户充电成本。（1）平均每年电动汽车的充电站i的投资总费用：式中fCSj表示充电站j每年的平均投资费用；C表示充电站建站所需必需固定投资成本；a等效投资系数；b为充电机平均单价；Nchrg为充电站j所需安装充电机数量；r0为贴现率；Y为运行寿命。（2）电动汽车充电站j每年运行以及维护费用，此费用可以按初期总投资的百分比进行表示计算，表达式如下：式中frj表示电动汽车充电站j的每年运行投资费用；σ表示等效比例系数。（3）用户的充电成本其matble配置代码如下：算例分析算例说明本文模拟南京某区域，模拟该地区共有交通节点25个，规划区模拟图用5X5网格近似代替，即一个单元格的物理距离6km。每座充电站固定投资成本C设定为100万元；假设市场上充电机单价b取10万元／每台；设定贴现率r0为0.08；公式中的等效投资系数a（与充电机数量有关）取2万元／台2；充电机使用年限为20年。该地区道路曲折系数β近似取1.3；充电电价为0.7元／kW·h；假设电动汽车平均每公里的耗电量E1km取0.15kW·h／km；假设该地区用户的出行成本为20元／ｈ；每台充电机平均功率设定为96ｋＷ；指标要求最大充电站充电机数为25台，最小充电机数为6台。每台充电机的平均充电效率为90%。现目标建立四座充电站。规划假设：将规划区路网中所有路径存在充电需求的电动汽车整合到距离其最近的路网节点，并将每个路网节点视作充电需求点。每个网格该规划区域的交通网络结构如下图所示。各个交通节点的交通流量如表1所示。图二规划区交通结构示意图节点序号XY车流量11.05.095922.05.0281333.05.0359544.05.0349355.05.0447065.04.0430474.04.0268483.04.0410092.04.04329101.04.02404111.03.04210122.03.03408133.03.02265144.03.01327155.03.02085165.02.03055174.02.02034183.02.04495192.02.01242201.02.03040211.01.02660222.01.02099233.01.01314244.01.01712255.01.02012表一各节点坐标和交通流量规定该规划区域目标建立四座充电站。首先分析，随着充电站数量的增加，用户充电成本逐渐减小，基建成本、运维成本及损耗成本逐渐增加，总规划成本呈现先减小后增加的趋势；这是由于充电站数量较小时，基建、运维及损耗成本都较小，而用户到充电站行驶的距离大，导致用户充电成本高；随着充电站数量的增加，用户到充电站所花费的排队时间成本和行驶损耗成本减小，而基建、运维、损耗成本不断增大；促使全社会总成本随着充电站数量的增加整体呈现先减小后增加的趋势。按照上文所给算法的流程，以及所提出的规划方案，配置粒子群算法，通过计算得到其最小社会成本。仿真结果及分析充电站选址定容其基本配置如下如根据仿真结果可以得到，当该地区修建四座充电站时，其全社会的最小成本为572.3万元。其选址配置位置图如下：图三充电站最小成本及电机配置由于充电站建设对用户路径选择产生影响，形成不同路段不同交通流量，因而各充电站服务分析吸引的电动汽车数量不一，各充电站日累计服务电动汽车不同，充电机数量配置和规划成本也不同。其选址配置位置图如下：图四充电站最优规划方案及服务区域示意图从图四可看出，规划区域内充电站站址的布局相对均匀，在满足用户充电需求的基础上，既能较好地服务于电动汽车用户，同时也避免了充电站过于集中而导致资源浪费。综上所述，本文对于充电站的选址定容模型方法同时考虑了用户充电及充电站的经济效益，有效的提升电动汽车用户充电便利性，合理配置了充电站内的充电机数目，建立了合理的充电站选址定容模型，对于推动充电设施可持续发展，具有一定的现实意义。算例总结为响应