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电动车充电站容置优化配置

假设某一高速路段如图3所示。该路段各路口 位置可表示为4 = [0,24,54,104,120](单位为1011), 高速路段及各路口典型日的车流量可表示为0 = [14808,1398,570,-2748,-14028](单位为辆),到 规划目标年,预计电动汽车所占车辆比例为15 %, 最大行驶里程为120 km,电量警戒值为30%。

在图4中,在/4处充电车辆期望值有一个激增 量,这是因为在^处充电的汽车行驶到处时由于 行驶消耗其电池内的电量又处于警戒值之内,这部 分电动汽车使得/4处的充电车辆期望值产生了一个 激增量。

根据表1充电汽车期望值可得4个充电站的泊 松流参数分别为

40.33。设充电机的充电时间为30min,则p = 2。根 据充电站的建设费用、运行维护费用、网损费用和运 行年限测算每个充电机每小时的服务成本约为cs = 5.07元,设用户出行每小时时间价值:22]为c„= 17元,

由图5—8可以看出,对于每座充电站都有最优 的充电机配置台数使单位时间内充电站的服务成 本和顾客等待费用之和最小,4座充电站充电机的 最优配置及其对应的每小时费用期望值如表2所示。

根据充电站的配置,利用式(8)—(12)计算3个 充电站的运行指标如表3所示。

由表3可以看出,在4个充电站中,顾客的平均 等待时间都不会超过1.2 min,充电站为顾客提供了 较好的服务,并且充电站的充电机空闲比例最高只 有27.74%,即充电站的充电机利用率达到了 72.26% 以上。在满足顾客优质服务的基础上,充电站的资 源得到了较好的利用。

4结论与展望

本文在考虑电动汽车电量分布及行驶里程的情 况下,提出了一种针对高速路段的充电站选址定容 模型。高速路段充电站的布局主要是以路段中到充 电站充电的电动汽车的数量期望值最大化为目标。 充电站内的充电机台数选择则兼顾了充电站与顾客 双方的利益,以充电站的服务成本和顾客的等待费 用之和最小为目标来进行优化配置的,同时利用排 队论原理分析了充电站的服务水平和运行效率。经 过分析可以看出,充电机台数的合理配置,既可以为 顾客提供较为优质的服务,也可以使得充电站的资 源得到较好的利用。

本文所提出的充电站规划模型主要是基于电量 分布和行驶里程等与电动汽车相关的因素来构造 的,而对与充电站相连的配电系统相关的因素则暂 未考虑,这将在后续的工作中进一步进行研究。