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电动汽车充电基础设施规划系统研究
| 论文题名： | 电动汽车充电基础设施规划系统研究 |
| 关键词： | 电动汽车;模型预测;数据分析;充电负荷 |
| 摘要： | 电动汽车产业的不断发展给相关产业上下游带来了前所未有的机遇和挑战。其中充电基础设施作为电动汽车的能源获取装置，其充电网络的完善是电动汽车继续发展的重要基础。目前，充电基础设施的配建主要通过车桩比等比例进行简单的规模设定，从而可能导致充电基础设施规模与充电需求不匹配，对未来充电需求不清晰，快慢充比例不平衡的问题，因此，本文建立了一个电动汽车充电基础设施规划系统模型对具体用例的充电基础设施规划问题进行研究，主要内容如下： 1.本文围绕基于双层行程链模拟得到的符合我国私家车行程特征的数据集，进行车辆的充电行为模拟。以最大化电动行驶里程为目的，使得电车可以获得和油车接近一致的驾驶行程体验，其中结合了动态规划充电桩决策模型，充电模块模拟得到该参数化建模下的充电负荷。在涉及到模型车辆参数的问题上，考虑充电桩参数以及充电桩配建比例等多种参数，并分别进行参数的影响程度分析。 2.本文以充电负荷需求为基础在情景设定模块通过约束充电桩每日平均利用率计算分散式快慢充电桩高情景下的配建情况。在低情景下通过约束峰值排队人数参数约束用户的充电等待问题，并结合其他参数的发展情况进行高低情景的综合设定。而后在经济性模块计算过程中，分别计算了电网公司及相关充电服务合作商关注的经济性成本。通过固定成本，每年可变成本等受到日均利用率进而影响总体经济性模型指标进行估计。并通过平准化年份来衡量单桩回报周期经济性，测算得到60kW快充桩的盈利水平高于慢充桩的盈利水平，可以获得相对合理的回报周期。在用户成本计算模块中，通过计算综合分析不同情景下的成本来预测未来几年内不同情景的用户成本情况，包括分时电价政策影响下的充电花费成本，电动替代里程影响的里程焦虑成本，以及实际充电桩负荷供应量影响的充电等待成本。相关成本计算为充电基础设施的投资方和用户侧提供了有价值的参考。 3.在建立以上系统后，选取某城市作为测试用例，对该城市充电基础设施进行了规划。利用Bass模型对该城市的电动汽车保有量进行预测；在保有量预测后代入充电需求模拟模型进行充电需求的预测，并据此进行高低情景下的充电基础设施规模预测，其后分别结合当前的充电基础设施进行经济性指标的预测，进行未来数年的电网端经济性收益评估；再将相关参数数据代入用户满意度模型进行三种成本的综合评估，以及结果的可视化，并最终给出此用例的具体规划建议，验证了本文开发系统功能上的合理性。 |
| 作者： | 段昕玮 |
| 专业： | 动力工程 |
| 导师： | 孙巍;袁新枚 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 吉林大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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