試論影響電動汽車充電站規(guī)劃的因素及建議

高英俠

（甘肅有色冶金職業(yè)技術學院,甘肅 金昌 737100）

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

1 電動汽車充電站規(guī)劃建設的影響因素分析

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給的電力設施，有利于電動汽車的推廣與普及，在規(guī)劃建設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)模與充電負荷問題[1]。

電動汽車充電站規(guī)劃建設包括了城市常規(guī)充電站，公共交通換電站，高速路網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)劃建設方面，關于高速路網快充站建設方面以及在含分布式電源充電站建設方面，下文從這四個方面進行了相應分析。

1.1 城市常規(guī)充電站方面

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

1.2 在城市公共交通換電站規(guī)劃建設方面

電動公共交通運行中具有固定的時間點、固定的班次以及路線，對于此其運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，在對其進行規(guī)劃建設的過程中需要考慮到公交司機更換電池的總加權距離、充電站建設的經濟成本、充電站配電網的容量情況以及充電站充電服務的便捷性與否。

1.3 關于高速路網快充站建設方面

高速路網建設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過程中也應當考慮以下幾個方面。首先是高速公路的入口與充電站的距離，其次是電動汽車續(xù)航里程與客戶充電需求，最后是在接電網站的運營成本以及最小的建設與維護成本等[2]。

1.4 在含分布式電源充電站建設方面

含分布式電源充電站的建設需要考慮到光伏與風力發(fā)電位置的安裝等，在進行規(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、分布式電源運行的總成本主要體現在網損、投資與運行經濟成本，路網與配電網的配置以及風與光能源負荷的變動性。

2 優(yōu)化電動汽車充電站建設的措施分析

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

2.1 關于城市常規(guī)充電站規(guī)劃建設的優(yōu)化分析

針對城市常規(guī)充電汽車的規(guī)劃建設不同的學者提出了不同的規(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)劃數學模型的構建上利用排隊論理論與Voronoi圖，在參數的優(yōu)化求解上采用改進粒子群的算法。 此外一種說法是在規(guī)劃模型的構建上充分考慮到建設運營的成本，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用差分進化混合粒子群的算法[3]。

2.2 針對公共交通換電站的規(guī)劃建設方面

在城市電動汽車交換電網數學模型的構建上可以充分運用運營維護的成本以及更換電池的加權距離，在系統(tǒng)參數的求解過程中充分運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學模型的構建上充分運用成本的投資與維護，同時在集中充電與統(tǒng)一配送模式的運營過程中的換電池模式，建立集中的充電站規(guī)劃優(yōu)化數學模型，這得益于交通網絡與電力網絡的快速發(fā)展所帶來的巨大效益。

2.3 針對高速路網快充站規(guī)劃建設方面

在高速路網快充站的建設上可以包括兩個階段以促進布局的優(yōu)化，首先是候選站址的確立，應當基于電動汽車SOC與距高速出入口的距離方面；其次是定制定容工作的進行，應當考慮到建設運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學模型的構建上充分考慮到續(xù)航里程與電動汽車的負荷分布情況，在充電站運用服務能力的計算上充分運用排隊論理論。

2.4 基于含分布式電源充電站建設方面

在建立含光發(fā)伏充電汽車數學模型的過程中應當充分考慮到系統(tǒng)建設維護的成本以及可再生能源的利用情況，在進行模型求解的過程中在多目標優(yōu)化規(guī)劃模型的構建上運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當充分考慮到入網電動汽車情況、電力的負荷情況以及風電機組出力情況，而在系統(tǒng)最優(yōu)解的求解過程中充分運用災變非遺傳算法以及蒙特卡洛模型。

3 結束語

電動汽車的發(fā)展對于環(huán)境與經濟具有重要的現實意義，為了充分發(fā)展電動汽車應當全面加強電動汽車充電站的發(fā)展，以對汽車運用進行有效地補給。在國家智能電網的構建過程中已經充分融合了充電站的規(guī)劃建設，包括充電站規(guī)劃建設評價體系的有效建立，以促進電動汽車行業(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、運行中的大數據集成應用[J].電網技術,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,2016,37(09):36-42.