交通网与配电网双网优化的充电站选址问题研究

发布时间：2017-08-05 10:06

  本文关键词：交通网与配电网双网优化的充电站选址问题研究

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【摘要】：当前,能源和环境是倍受人们关注的两个问题,以化石能源为动力的汽车是影响能源和环境的主要因素。因此,作为清洁交通工具的电动汽车在不久的将来必然大规模普及应用,电动汽车重要的服务设施-充电站的规划建设势必先行。影响充电站建设的因素很多,主要包括对城市配电网和城市交通网两个方面。首先,借鉴加油站选址方法和经验,根据交通网络拓扑,应用商圈选址理论,构建充电站选址指标体系和分析模型。利用吉伯斯同心圆理论将规划区分为中心商业区及二环、三环区域,并应用层次分析法评判、选出充电站候选站址。其次,分析研究了典型节点上的充电负荷对配电网的影响。基于配电网不同于输电网的结构特点,分析说明了传统潮流计算方法不适用于配电网潮流计算。应用前推回代法,对配电网进行潮流计算,并重点分析了充电负荷接入配电网时对网损及电压偏移的影响。最后,在候选站址的基础上,考虑充电站建设在交通网和配电网两方面的影响,提出了充电站选址双网优化模型。该模型以交通网络充电站建设成本与消费者到充电站接受服务的旅行费用之和最小,配电网络网损最小及电压偏移最小为目标,建立多目标优化选址模型。本文假设配电网络部分节点与交通网络充电需求小区的几何中心在地理位置上重合,用层次分析法求取每个目标函数的权重,把多目标优化问题转化为单目标优化问题,应用免疫优化算法对转化后的单目标优化选址模型进行求解,得出最后的充电站站址。本论文的研究成果对城市区域充电站科学合理规划有实际意义。
【关键词】：充电站规划 商圈选址 配网潮流计算 AHP 双网优化选址
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U491.8;TM73
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-15
• 1.1 研究背景和意义9
• 1.2 国内外研究现状9-12
• 1.2.1 国内电动汽车及其充电服务设施发展现状10
• 1.2.2 发达国家电动汽车及其服务设施研究现状10-11
• 1.2.3 当前取得的成果11-12
• 1.3 本文的主要工作12-15
• 第二章 图论15-23
• 2.1 图论基本概念15-17
• 2.1.1 图的描述15-16
• 2.1.2 图的矩阵16-17
• 2.2 图的连通性判断17-19
• 2.2.1 图的连通性判断方法18-19
• 2.2.2 算例分析19
• 2.3 图的遍历19-22
• 2.3.1 深度优先搜索算法的主要步骤20
• 2.3.2 算例分析20-22
• 2.4 本章小结22-23
• 第三章 交通网络中Flody最短路径算法与商圈选址理论23-39
• 3.1 最短路径算法简介23-27
• 3.1.1 Flody算法的实现24-25
• 3.1.2 算例分析25-27
• 3.2 电动汽车充电需求小区规划模型27-29
• 3.2.1 区域充电需求描述27-28
• 3.2.2 充电需求小区规划模型28-29
• 3.3 商圈选址理论29-38
• 3.3.1 城市电动汽车充电站规划的定性分析30-31
• 3.3.2 电动汽车充电站区域的定量分析31-34
• 3.3.3 算例分析34-38
• 3.4 本章小结38-39
• 第四章 配电网潮流计算及充电站接入对交通网络及配电网络的影响39-55
• 4.1 基于交通流统计分布的电动汽车充电需求描述39-41
• 4.2 配电网络潮流计算41-46
• 4.2.1 配电网潮流计算方法综述41-45
• 4.2.2 算例分析45-46
• 4.3 电动汽车充电站接入对城市交通网络及电力配电网络的影响46-53
• 4.3.1 电动汽车充电站接入对城市交通网络的影响46-47
• 4.3.2 电动汽车充电站接入对电力配电网络的影响47-48
• 4.3.3 算例分析48-53
• 4.4 本章小结53-55
• 第五章 考虑交通网与配电网双网优化的充电站选址55-69
• 5.1 在交通网络中充电站选址模型55-57
• 5.1.1 目标函数55-57
• 5.1.2 约束条件57
• 5.2 电动汽车充电站在配电网络中选址布点的模型57-59
• 5.2.1 目标函数58
• 5.2.2 约束条件58-59
• 5.3 充电站双网优化选址模型59-60
• 5.3.1 多目标优化选址模型59
• 5.3.2 多目标优化函数权重系数的确定59-60
• 5.4 电动汽车充电站双网优化模型求解60-64
• 5.4.1 免疫算法步骤实现过程61
• 5.4.2 基于免疫优化算法的充电站选址61-64
• 5.5 算例分析64-68
• 5.6 本章小节68-69
• 第六章 结论与展望69-71
• 6.1 结论69
• 6.2 展望69-71
• 致谢71-73
• 参考文献73-77
• 附录A 攻读学位期间发表论文和参加科研情况77-79
• 附录B 某市电动汽车充电需求小区几何中心坐标及电动汽车保有量79-81
• 附录C 充电站目标商圈选址模型评价层权重计算81-85
• 附录D IEEE33节点配电系统数据85

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本文编号：624306