基于用户综合满意度的电动汽车充电诱导优化模型

随着电动汽车(electric vehicle, EV)在城市交通系统不断普及，充电诱导服务成为在充电设施有限条件下解决充电问题的有效手段。在分析电动汽车用户充电满意度的基础上，提出一种综合用户绕行距离、排队时间和充电费用的电动汽车充电诱导优化模型。为准确推导用户在充电站的排队时间，充分考虑电动汽车用户充电站选择决策的相互影响，建立充电站运营状态预测模型。针对模型特点，结合免疫算法求解模型。通过面向多充电请求的优化算例验证模型的可行性和有效性，结果表明：通过求解模型可以获得用户综合满意度最大化情况下的用户最优充电站决策及其行驶路径；与绕行距离最小、排队时间最短和充电费用最少等单目标优化方案相比，所提模型的充电诱导方案的用户综合满意度分别提升了15.0%、 17.8%和11.4%。     

基于排队模型的大型园区充电站负载能力研究

电动汽车充电桩的建设是制约着电动车日常使用的关键问题之一。同时,大量电动汽车在高峰时间充电亦会对电网带来较大负荷,需要在规划阶段对充电站进行优化,降低对电网的压力。以某大型工业园区充电站为对象,统计了用户在充电周期、充电量、充电时间上的习惯,分析结果显示该充电站用户到达间隔近似服从负指数分布,充电服务时间近似服从Gamma分布。基于M/G/k排队模型,建立了该园区内部充电桩的排队仿真模型,通过蒙特卡洛方法给出了不同时段充电站的排队长度、排队时间等参数,并对比了充电服务时间分布不同对排队模型关键参数的影响,为未来纯电动汽车充电桩的建设与优化具有直观的参考意义。     

城市中电动汽车临时充电站选址和定容模型

【目的】为城市街道环境下解决拥堵城市道路中的电动汽车临时充电站的选址与每个充电站的充电桩的定容优化问题提供解决方案。【方法】考虑纯电动汽车的警戒行驶里程和城市道路中车辆行驶具有双向性的特点，基于截流选址模型（Flow refueling location model, FRLM）构建电动汽车的充电站选址模型；为使电动汽车等待充电时间最短为优化目标，基于排队论构建了充电桩的定容模型。最后以北京市西城区车公庄大街的水平线道路充电桩设施进行了实例研究。【结果】FRLM仿真结果显示随着电动汽车续航能力的提高，城市主干路上充电桩的个数将会减少，并呈现出了指数衰减的形态；充电桩的定容模型仿真结果显示随着电动汽车保有量的提高，如果不增加电动汽车的等待时间，已有充电站需要进一步扩容，在同等等待时间下电动汽车的车流量和充电桩数量呈现出线性关系。【结论】研究结果对北京市未来城市内电动汽车充电桩的合理网络布局及北京市电动汽车产业发展具有理论指导意义。     

计及配电网络与交通网络双重特性的电动汽车充电站选址规划

电动汽车充电站既是交通服务设施也是公用电力设施,因此充电站的规模与选址是电动汽车大规模应用中一个重要的考虑因素.建立多目标模型,考虑普通充电和快速充电两种充电站,对电动汽车充电站和配电网规划进行了联合建模,使得在交通网络中最大化捕获交通流的同时最小化配电网络中的功率损耗.构建了模糊隶属函数处理所建立的多目标优化问题,采用遗传算法进行求解.最后,采用33节点的配电系统和25节点的交通网络验证了所提出模型的有效性.     

多因素下基于路网拓扑的电动汽车充电路径规划策略

随着电动汽车产业的发展,电动汽车的充电需求也日益增加.为了满足电动汽车用户充电多样性需求并提高充电设施利用率,本文在考虑出行距离、充电电价以及充电站排队情况等三种影响因素下构建混合整数线性规划模型,提出了一种多因素下基于充电站路网拓扑结构的电动汽车充电路径规划方法,为用户规划充电路径与充电站选择.首先,该方法在能耗约束的前提下基于Dijkstra最短路径算法进行充电引导,为求解多目标最优引入信息熵的概念来确定各参数影响权重.其次,针对用户充电需求的差异性问题,提出了三种不同目标下的规划方法以降低用户充电成本.此外,本文构建了站点随机充电服务排队模型并进行敏感性分析以研究充电站服务能力对充电成本的影响.以某地区路网为算例进行仿真,结果表明本文提出的方法能够有效降低用户充电出行成本并合理规划出行路径,验证了所提模型的可行性和有效性,对充电选择和站点配置具有一定的决策参考意义.     

基于信息交互的大规模电动汽车充电路径规划

随着电动汽车的不断普及,在充电高峰时段大规模电动汽车聚集充电,将会导致充电站附近局部交通拥堵,带来用户充电等待、电网负荷大幅波动等问题。该文基于实时的信息交互系统,提出了综合考虑交通网、充电站、配电网信息的大规模电动汽车充电路径规划方法。设定包括路段通行、车辆充电需求、充电站负荷、电网运行等约束条件,建立考虑路段通行时间、充电站车辆数目、充电负荷等因素的多目标优化函数,采用改进的Dijkstra方法对该优化问题进行求解。仿真分析结果表明:该充电路径规划方法在保证配电网正常运行的前提下,可缓解充电站附近的交通拥堵,减少电动汽车用户充电等待时间,提高充电设施的利用率。     

计及中等城市充电需求潜力与碳减排等效收益下的充电站规划策略

针对中等城市电动汽车充电设施过度分散、应用潜力未知等问题,构建动、静态充电需求结合的充电需求指标来分析不同区域的充电需求潜力.首先,基于区域充电需求潜力与充电站市场潜力、电动汽车用户出行数据等,提出中等城市充电需求承载力模型,结合马尔可夫链模型,构建充电需求潜力空间分布指数;其次,在考虑用户侧、充电站侧、电网侧成本与收益的基础上,构建区域充电站碳减排等效收益函数,通过免疫算法制定待选充电站选址定容方案;然后,采用熵权法改进的TOPSIS综合评价模型在保证电网接纳能力的基础上,确定相对最优规划方案;最后,选取中等城市湖北省宜昌市西陵区部分城区作为算例进行分析,通过IEEE33节点系统潮流计算检验规划结果的有效性和合理性,证明充电站能够在低碳减排方面带来高收益.     

电动汽车弹性充电策略的研究

为了缓解电动汽车里程焦虑问题，降低因充电时间过长对日常使用的影响，对家用电动汽车的充电策略进行了研究.针对家用汽车使用场景的离散性，提出弹性充电的方法，利用使用间隙规划充电方案，降低对行程的延误.并提出选择充电站和充电量的最优算法，根据电动汽车自身电池特性和周边充电站的资源竞争情况计算最优的充电决策.通过对真实车型数据和用车场景的模拟，验证了算法的有效性.这表明弹性充电策略能够大幅度节省行程时间，消除用户的里程焦虑.     

基于电动汽车充换电站建设的研究分析

本文研究分析了电动汽车的充电站组成的基本框架、充电站的充放电系统、充电技术对充电站建设的影响而后分析研究了目前电动汽车常采用的直流充电系统以及充电站并网对电网运营的影响,最后对电动汽车充换（放）电站的建设提出了技术建议。     

基于电价响应模型的电动汽车充电优化策略

大量的电动汽车接入电网充电需要考虑经济效益和系统稳定性的影响,为了减少由于电动汽车的无序充电对配电网负荷引起的较大波动,提出了一种基于电价响应和电网激励的电动汽车有序充电优化策略。首先,在充分考虑用户的充电需求和电网安全运行的基础上,以负荷最小峰谷差为目标函数,采用遗传算法求取峰谷时段电动汽车充电数量最优解;其次,构建了电动汽车峰谷电价优化模型,建立了电动汽车充电数量与峰谷电价之间的关系,实现了电动汽车充电价格的最优定价机制;最后,考虑到充电站运营商实施分时电价前后的总收益不受损害,引入了电网公司为减少负荷峰谷差而给出的激励机制。通过对算例的分析,提出了基于电价引导的电动汽车有序充电策略,在降低了运营商的购电成本和用户充电成本的同时,实现了系统负荷削峰填谷的目的,验证了所提控制策略在节约能源方面具有有效性和合理性。     

电动汽车充电机(站)接入电力系统的谐波分析

在电力系统中电动汽车充电机为非线性负荷,产生的谐波对电网是一种污染.在建设充电站前,有必要对充电站接入电力系统的谐波进行仿真预测,以决定是否配置谐波抑制和无功补偿设备.首先,利用某型号充电机参数建立充电机(站)的Matlab仿真模型,然后采用快速傅里叶变换(FFT)对电流进行谐波分析,得出单台充电机产生的5,7次谐波最大值分别为0.44A,0.23A,满足国家谐波标准.本文的研究方法和仿真模型同样适用于其他类型、规模的充电机(站)接入电力系统的谐波分析.     

中断情景下EV充电站与多类型充电桩联合布局优化

【目的】当前研究较少考虑中断情景与电动汽车（electric vehicle, EV）用户充电距离,且多是对充电站的选址进行规划。有鉴于此,在中断情景下将研究范畴拓展至充电站与充电桩联合布局优化,以成本最小和距离最短为目标构建了多目标规划模型。【方法】针对问题的NP-hard特性,首先设计了基于K-Means聚类的启发式算法,以快速生成较好的初始可行解,然后提出改进遗传算法求解模型。【结果】通过算例分析,验证了模型的有效性。【结论】所建模型能够有效解决中断情景下的EV充电站与充电桩联合布局优化问题,所提算法在求解精度与稳定性方面要优于已有算法。     

考虑电动汽车有序充电的配电网重构降损策略

随着电动汽车的快速发展,配电网中建设了大量的充电桩和充电站。由于电动汽车的充电行为具有潮汐效应,当大量电动汽车同时充电时将造成配电网中的线路重载,使得部分节点的电压过低。因此研究电动汽车的有序充电以及通过配电网重构改善潮流分布具有重要的意义。首先以配电网的负荷波动最小为目标优化分时电价策略,引导充电站和充电桩控制电动汽车的充电功率以优化负荷曲线,最后通过配电网重构策略改变配电网中的柔性开关从而转移潮流,提高电压质量。通过IEEE33节点算例验证,结果表明所提的有序充电和重构策略能够改善配电网的潮流分布,降低配电网的峰谷差和网损,提高配电网的电压质量。     

排队论在垃圾转运站设备优化配置中的应用

根据对垃圾收集运输过程随机动态特征的分析,提出了一种以排队论为基础的转运站设备配置方法。通过引入M/M/S排队模型,构建了垃圾转运站排队服务系统费用模型,以系统总费用最小来进行转运站压缩设备的配置,并以重庆市某垃圾转运站为例进行了实例分析。结果表明,与传统静态方法相比,采用排队论方法进行转运站设备配置,垃圾转运站系统的总费用可降低7.5%,垃圾收集车辆的平均逗留时间系数由0.16降为0.1,车辆排队长度系数由4.47降低为2.71,转运系统具有更好的经济性和抗风险能力,达到优化配置的目的。     

城市公共自行车租赁点配车量优化模型研究?

发展公共自行车日益成为许多城市低碳交通规划的重要组成部分,公共自行车租赁点布局以及配车量分配是充分发挥公共自行车作用的关键.为缓解公共自行车系统实际运营中的车辆供需矛盾,综合考虑公共自行车系统的运营成本和用车者等待时间成本,平衡一天内高峰期和非高峰期的需求变化,在预测公共自行车需求的基础上,应用排队论方法,构建了公共自行车租赁点配车量优化模型;并应用于北京市的部分公共自行车租赁点,验证了模型的合理性和可行性.     

基于变权分析方法的电动汽车充电设备性能综合评价

将变权分析方法运用于充电设备的性能评价中.首先建立了电动汽车充电设备性能的综合评价指标体系,同时对体系内各指标获取评价参量并进行统一量化的方法进行论述,随之阐述了用变权分析方法进行权重计算的原理和步骤,最后编写软件实现了电动汽车充电设备测试数据的分析和评价,利用该软件分别对两台充电设备的实验数据进行了分析,使用变权分析方法得出最终综合评价结果.分析结果表明,变权分析方法能够有效地对充电设备性能进行综合评价,评价结果突出了薄弱环节的作用,使得分析结果更加合理.该方法不仅适用于电动汽车充电设备性能评价,也适用于其他复杂系统的综合评价.     

一类服务率可变的M／M／s／K排队模型研究

针对M／M／s／K混合制排队服务模型,考虑服务系统的服务率随着系统的状态发生变化的情形,并假设服务系统有两个不同的服务率,当系统服务台有空闲时,每个服务台的工作效率相对较小,但是当系统服务台全部处于繁忙状态并且有顾客等待时,服务台的服务速度提高。利用生灭过程获得了模型的状态转移图和平稳分布,然后计算获得了系统的损失概率,平均损失顾客数,系统中正在接受服务的平均顾客数,平均队长（包括平均等待队长和平均顾客数）,平均等待时间和逗留时间等相关指标。     

考虑接入电动汽车充电站的虚拟电厂低碳经济调度

风光出力不确定背景下,为解决电动汽车充电站接入虚拟电厂后两者之间的利益协调问题,构建以虚拟电厂运营商为上层,电动汽车充电站为下层的双层规划模型。首先,结合氢能系统以及电热负荷需求响应特性,设计一种源荷协调响应机制,提升系统整体灵活运行的能力。其次,结合虚拟电厂能源-负荷分布情况、碳排放情况以及电动汽车充电站运行计划等因素,制定一种动态定价策略,引导下层电动汽车充电站参与虚拟电厂调度,优先消纳新能源,协调上下层之间的利益关系。此外,引入阶梯型碳交易机制和碳捕集设备,进一步提升系统低碳运行能力。最后,采用CPLEX商用求解器对双层规划模型迭代求解,同时引入联合最优判别机制获取联合最优解,算例结果验证了所提模型及方法在协调不同利益主体的利益关系和降低系统碳排方面的有效性。     

高速公路充电站选址定容问题的多目标优化方法

[目的]高速公路充电站位置选择和容量确定对电动汽车应用推广具有重要意义.[方法]针对高速公路充电站选址定容问题,通过引入充电站的平均适配率,即电动汽车的充电需求与当前充电站总容量之间的匹配程度,以充电站的建设成本最小和充电站的平均适配率最大为 目标建立了新的多目标优化模型.[结果]利用多 目标优化问题的NSGA-Ⅱ算法...