基于伏罗诺伊图电动汽车充电站选址研究VIP免费

基于伏罗诺伊图电动汽车充电站选址研究学院:经济管理学院授课时间:2015-2016学年第一学期课程名称:物流管理研究创新教育方法论学生姓名:王杰（13241090）黄思翔（13241007）骆叶菲（13241014）杨晖彦（13241307）任课教师:张菊亮提交日期:2015年01月14日基于伏罗诺伊图电动汽车充电站选址研究王杰，黄思翔，骆叶菲、杨晖彦（北京交通大学，北京100044）LocationResearchofChargingStationofElectricCarsBasedonWeightedVoronoiDiagramWANGJie,HUANGSi-xiang,LUOYe-fei,YANGHui-yan（BeijingJiaotongUniversity,Beijing100044,China）ABSTRACT:ThispaperpresentedanovelmethodforchargingstationlocationplanningbasedonweightedVoronoidiagram,whichcouldoptimizethelocationandpowersupplyareaofchargingstationwhilethenumberandcapacityofthechargingstationwerepredefined.Anewweightingcoefficientexpressionwasproposedbasedonthecharacteristicofthechargingstationandloaddistribution.Byintroducingtheself-adaptationoftheweightingcoefficient,thechargingstationlocationmethodwaspresentedbasedontheweightedVoronoidiagram.Testresultsindicatethatthemethodismorereliableandreasonablethaneachmethod.KEYWORDS:chargingstationplanning;self-adaptation;weightedVoronoidiagram;chargingstationlocation摘要：对于充电站选址规划问题，本文提出一种基于加权伏罗诺伊图充电站规划方法，在充电站数量和容量组合确定的情况下，对充电站的位置和供电范围进行优化。根据充电站及负荷分布的特点，给出全新的权重计算方法，他的权重可自适应调整，从而形成基于加权伏罗诺伊图的充电站规划方法。算例结果表明所提方法不仅在充电站站址的确定方面，还是在充电站供电范围的划分方面都比单一方法可靠、合理。关键字：充电站规划；自适应调整；加权伏罗诺伊图；充电站站址1引言随着电动汽车的普及，电动汽车充电站必将成为汽车工业和能源产业发展的重点。国家能源局制定的《电动汽车充电基础设施建设规划》以到2020年实现500辆新能源汽车发展目标为预判，总体设想是将来重换电站数量达到1.2万个，充电桩数量达到450万个，全国多个城市陆续推出大规模建设充电设施的发展规划。而目前针对电动汽车应用的充电站建设规划布局理论尚未完整成熟，各地的充电站建设尚处于定点示范建设阶段，没有建立于车辆应用、电网规划、城市规划相结合的充电站布局选址理论。充电站建设的规划与布2局面临着供电能力、服务能力与城市用地紧张的矛盾，科学合理的充电站空间布局规划具有十分重要的意义。早期学者提出的新能源供应站的基本优化布局的方法和模型可归纳为两类:点需求模型[1]和流量需求[2]模型。点需求模型适合于在家或者工作场所附近补充能源的行为习惯，其局限性在于补充能源需求产生的位置不仅仅局限于住所和工作场所,出行中随时可能产生求，同时该模型选址结果无法满足新能源供应站不断增加的连续性需求。流量需求模型则更多关注途中补充能源的行为习惯，主要缺点是没有区别出行距离的长短和供应站的服务能力,因此该模型难以满足较长距离的出行需求,难以应用于区域供应站优化选址[3]；忽略供应站的容量而假设路径上的供应站能够满足所有车流量的需求也是不现实的。本文针对充电站规划问题，提出伏罗诺伊图充电站[4]规划方法，对充电站的位置和辐射范围进行优化。尤其是在解决负荷密度不均匀情况下供电范围合理划分方面伏罗诺伊图具有天然的优势，该方法使规划充电站的辐射半径划分更为合理，具有理论研究价值。2充电站优化选址的数学模型充电站选址优化问题可描述为：在规划目标年负荷分布已知的情况下,确定待建站的数量、位置、充压器的容量和台数以及充电站的供电范围,以满足充电站所带负荷为约束条件,使充电站和网络投资及年运行费用之和最小[6-8]。该选址优化问题的数学描述如下：minC=∑i=1n[f(Si)¿×r0(1+r0)ms(1+r0)ms−1+u(Si)]¿α[r0(1+r0)m1(1+r0)m1−1]∑i=1N∑k∈Jilik+β∑i=1N∑k∈JiPik2liks.t.∑k∈JiPk≤Siγicosφi=1,2,…,NJ1∪J2∪…∪JN=Jlik≤Ri式中：N为已有...