基于收益最大化的电动汽车充电站选址规划_宋志成.pdfVIP

第31卷第1期 华 东 交 通 大 学 学 报 Vol.31 No.1 2014年2月 Journal of East China Jiaotong University Feb.，2014 文章编号：1005-0523 （2014 ）01-0050-06 基于收益最大化的电动汽车充电站选址规划 宋志成，王 勋，伦 利，陈首昆 （华东交通大学电气与电子工程学院，江西南昌330013） 摘要：作为电动汽车产业的基本配套设施，充电站的建设位置与规模对推广电动汽车有着重要的意义。文章针对电动汽车 充电站位置和规模问题，建立了一个考虑了建设成本、运行成本、充电成本和电动汽车数量分布的收益最大化的多等级充电 站选址模型；利用微分进化算法的全局寻优能力，同时确定出充电站最大收益的建址位置、建造等级。最后通过仿真算例表 明，本文所提出的最大收益模型的有效性和可行性。 关键词：电动汽车充电站；选址规划；最大收益；多等级；微分进化算法 中图分类号：U491.8；TM72 文献标志号：A 大气中二氧化碳（CO）浓度伴随化石能源的使用不断升高，全球变暖也给人类的生存和发展带来了严 2 ［1］ 峻的挑战。据统计交通行业的温室气体的排放量占总排量的25%，能源消耗占总能源消耗的40%。电汽 车具有高效、节能、能源利用率高、零排放等优点，受到世界关注。我国科技部《电动汽车科技发展“十二 ［2-3］ 五”专项规划》也将电动汽车确定为未来汽车产业主要发展方向 。电动汽车充电站作为电汽车发展的 配套基本设施，其布局规划受到了城市规划部门、交通部门和供电等部门高度关注，因此电动汽车充电站 最优规划成为了一个值得研究的重要问题。 针对此问题，文献［4-9］主要研究了电动汽车充电站的建设成本对其选址规划的影响，其中重点考虑 建设费用包括基本设备费用、线路改造费用、运行成本、维护成本、土地征用费用。其中文献［4］侧重考虑 了电动汽车数量增长、充电站服务范围、充电需求分布、城市规划等因素，最后通过成都市充电站布局规划 算例验证；文献［5］中通过对一区域的交通流量信息进行分析，来确定建设充电站的位置和充电站的规 模。文献［6］中设定某区域电动汽车容量一定，建立一个充电站的初始建设成本和运行成本最小数学模 型。 本文提出了充电站最大收益作为充电站选址目标，其不仅考虑了车站的建设成本和运行成本，而且把 电动汽车分布作为了一个很重要的影响因子。算例分析表明，通过考虑电动汽车分布情况，可以有效的减 少充电消耗成本，提出的收益最大化数学模型可以很好的解决此选择优化问题。 1 电动汽车充电站规划的数学模型 充电站的主要功能是向各类电动汽车用户提供快速、高质量的电能供应服务，其建设需要综合考虑充 电汽车数量、类型、征地费用、运行费用等因素。本文以投运至目标年充电站收益最大化为目标，考虑充电 站的建设、运行等成本，区域电动汽车数量情况为约束条件，建立综合优化数学模型。 收稿日期：2013-09-25 基金项目：江西省自然科学基金项目（20132BAB216027 ）；江西省教育厅基金项目（GJJ13356）；华东交通大学校立基金项目 （12DQ02 ） 作者简介：宋志成（1988－），男，硕士研究生，研究方向电汽车充电站选址规划。 第1期 宋志成，等：基于收益最大化的电动汽车充电站选址规划 51 1.1 目标函数 S =C -C -C -C （1） max zy js yx