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计及电动汽车充换电需求时空分布的充换电设施联合规划方法
| 论文题名： | 计及电动汽车充换电需求时空分布的充换电设施联合规划方法 |
| 关键词： | 电动汽车;充换电需求;时空分布;联合规划 |
| 摘要： | 电动汽车对于缓解能源危机、减少环境污染发挥了巨大作用，其发展受到了世界各国的广泛关注与大力支持。2020年中国电汽车数量已超过490万辆，而设有的充电桩数量为168.1万个，远低于“车桩比达到1：1”的目标。电动汽车保有量的快速增长，势必会给电动汽车充换电设施的规划带来巨大挑战。充换电基础设施的布局规划是否科学合理，会影响电动汽车用户充换电便利性，进而影响电动汽车产业的发展。因此，研究计及电动汽车充换电需求的充换电设施联合规划方法，对于促进电动汽车产业的发展、缓解能源紧缺和环境恶化问题具有重要意义。基于以上分析，本文针对电动汽车充换电需求预测方法和多种充换电设施的联合规划方法进行了以下研究： （1）对现有的几种电动汽车电能补给模式进行了分析，考虑了空间约束对充电桩布设规模的影响，采用蒙特卡洛模拟法分别预测电动私家车的充换电需求时空分布以及电动出租车的换电需求时空分布。 （2）在获得电动汽车充换电需求时空分布的基础上，根据一天中电动汽车最大在线充电数量确定不同区域需要布设的充电桩规模，以满足私家车对充电便利性的需求。创新性地建立了充换电站运行状态模型，用于目标函数的计算，同时权衡充换电站的经济性与电动汽车换电的便利性，以充换电站建设运行成本、用户排队等待时间成本、用户换电途中行驶时间成本、充换电站充电成本及配电网损耗成本之和最小为目标建立了充换电站规划模型，并对直接充电模式和错峰充电模式下的充换电站规划结果进行了对比分析。 （3）建立了换电站、集中充电站运行状态模型，兼顾用户、换电站和集中充电站的各项成本，并考虑配送次数对规划方案的影响，创建了换电站与集中充电站联合规划模型。 以长春市某城区交通网和IEEE33节点系统为例，验证了所提联合规划方法的可行性、有效性。仿真结果表明，充换电需求预测结果与用户出行规律基本相符，充电桩的规划可以满足部分私家车用户的充电需求，而充换电站的规划以及换电站与集中充电站的联合规划可以弥补充电桩建设数量不足致使部分私家车充电需求不能被满足的缺陷，还能为出租车提供更快捷的服务，有利于电动汽车产业的发展。 |
| 作者： | 火如意 |
| 专业： | 电气工程 |
| 导师： | 张良 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东北电力大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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