基于加权Voronoi图的电动汽车充换电网络规划体系研究

电动汽车能量供给设施是电动汽车应用和推广的基石,在拓展电动汽车市场需求的同时,如何建立和完善高效的充换电网络,是发展电动汽车的一大助力。 本文从充换电网络规划的整体出发,分析不同类型车辆用户的行驶特性,建立电动汽车与充换电设施的最优匹配模式和充换电负荷的计算模型。根据国内外已有的充换电设施建设意见,建立了综合考虑了基础设施成本、电池成本、运营费用的配送站、充换电站和集中充电站的经济性模型,在此基础上,以用户便利性为目标,以经济性最优为指标,以电网可靠性为约束建立了完整的充换电网络模型。 针对模型的特殊性,根据“多点随机全局搜索策略+面向问题的局部寻优算法=最有效的全局优化算法”,提出基于加权Voronoi图的粒子群算法对该问题求解。利用Voronoi图提高全局搜索能力,避免陷入局部最优的情况；利用粒子群算法避免初始种群的复杂性,提高运算速度和避免算法早熟；并用加权分区来模拟不同规模的配送站和充换电站,增强算法的准确性。 最后以H市为例,使用本文提出的优化规划模型和算法,对2020年H市的电动汽车充换电网络进行规划,并分析结论的科学性、合理性。