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电动汽车充电站选址及布局优化措施研究

2016-11-12万志宏

企业技术开发·中旬刊 2016年10期
关键词:电动汽车

万志宏

摘 要:随着科学技术的进步,新能源汽车已经成为未来发展的趋势,新能源汽车作为绿色交通工具对环境保护具有重要意义。在新能源汽车的发展过程中,汽车充电站是必不可少的基础设施,对新能源汽车的发展具有重要推动作用,因此做好新能源汽车充电站的设计规划显得尤为重要,文章主要针对新能源汽车发展中充电站的选址及布局进行探讨,以此为新能源汽车的发展提供理论依据。

关键词:电动汽车;充电站选址;布局优化

中图分类号:TM910.6 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2016)29-0061-02

电动汽车属于新能源车,能够有效的缓解空气污染,新能源汽车也是未来汽车发展的主要方向。但是,就目前而言电动汽车基础设施跟不上,尤其是电动汽车充电站较少,而且投入成本相对较大,这就使得提高电动汽车充电站的布局显得尤为重要。优化空间布局不仅能够节省充电站设备,提高设备利用率,而且能够最大限度的满足消费者的需求。

1 电动汽车充电站的选址措施

对新能源电动汽车充电站进行选址要考虑一些基本因素,由于电动汽车充电站建设的影响因素较多,本文主要从几个主要的影响因素出发对其进行分析,这些因素主要包括经济性、电网安全性、交通便利性、区域发展性四个方面。

1.1 交通便利性

交通便利主要是指在充电站选址的过程中要考虑附近的道路状况,车流量以及车道状况,这些直接关系到充电站未来的利用率。

一般情况下需要选择交通便利、车流量大的地方作为充电站站址。

在选址的过程中,需要充分的考虑当地周边的交通状况及车流量,车流量大的地方通常情况下未来电动车的数量也会较大,车流量大就需要提供完善的充电设备,这些都是未来电动汽车发展的基础条件,对于充电站而言也会提高使用率增加经济效益。

1.2 运行经济性

在电动汽车充电站建设的前期需要一定资金投入,初期资金往往用于初期建设的选址勘察、施工、设计、管理等,这些都是电动汽车站建设的前期投资成本。

在建设初期,电动汽车充电站需要进行环境分析、土地预审、地质检测以及可行性分析、水土检测等,这些都属于充电站建设的前期投入。

另外,在运营过程中还需要考虑维护问题,所谓运营维护是指在充电站运行后需要消耗的成本,包括用电费用、维护费用、充电机的损耗、人工成本等。

1.3 区域发展性

所谓区域发展性是指充电站建成后的发展潜力,这是建设初期需要考虑的问题,毕竟充电站的建设是为以后新能源电动车的发展提供服务,对于区域性的发展有以下几个影响因素:

1.3.1 人口数量

人口因素往往是也影响充电站区域发展的关键因素,因为人口越多未来电动车的数量也就越多,电动车数量增多对充电站的需求也就越大,这些人口都是未来充电站发展的潜在客户。

1.3.2 居民消费习惯

居民消费习惯主要反映居民对未来消费品的需求能力,一般情况下比较发达的区域居民的消费水平相对比较高,尤其是一些大型商业区域,这些区域的人均消费水平高,消费意识较高,具有超前消费的能力,该区域居民往往容易受到新鲜事物的影响,冲动性购物欲望比较强烈,因此这些区域的居民更容易购买未来比较盛行的新能源电动汽车,这就是所谓的居民消费对充电站选址的影响。

1.4 电网安全性

因为电动汽车充电站对电力的需求较大,所以在选址的同时要考虑电网安全因素,因为一旦选择好地址就要考虑电网的负荷状况,如果当地电网负荷较低的话就难以承受充电站的电力供应,会影响整个电力系统,甚至会对电网带来安全问题。所以在选择好充电地址后,要增加电网的更新设置,通过增加配电网、改善电路设备来提高充电站的供电需求。

另外,当充电站接入电网后,就意味着充电机接入了电网,充电机内含有大量非线性负荷,这些负荷会产生谐波,谐波会对电网产生一定的污染,如果不及时控制会对整个电网产生不利影响。

2 电动汽车充电站的布局优化措施研究

在电动汽车充电站的选址研究中,涉及的因素较多,这就需要根据专家评选标准进行选址,并且将选址出来的地址进行综合评价,并从这些选址的地址中进行优化选址,找出更加适合的地址,本文就针对这些问题进行了向量机选址探讨,希望通过该模式能够选址较好的充电站位置。

2.1 基于向量机的模型构思

由于目前电动汽车的发展规模还较小,因此电动汽车充电站的数量也比较少,这在进行样本分析的时候就难以有效的分析出最终结果,因此根据这一特点文章选用了向量机的模型进行选址评价,该模式主要能够根据小样本的特征进行样本数据分析评估,还能够将充电站选址评价指标映射到高维特征空间,以解决充电站选址影响因素的非线性赋权问题,从而准确体现评价指标与结果之间关系,如图1所示。

选址该模型时首先需要确定数据样本,包括测试样本和训练样本,当然对样本进行评估的指标将近30项左右,选择的时候不可能将每一项指标都用上,那样会浪费大量时间和精力,这个时候就需要缩减工作量,从众多指标中选择主成分指标进行分析,通过对电动汽车充电站选址评价指标体系进行主成分的提取,达到降维的目的。

2.2 基于向量机模型布局优化分析

2.2.1 数据的收集和主要成分分析

收集数据是相对复杂的环节,只有完善的数据信息才能为选址做出相对准确的分析。

应用电动汽车充电站选址评价指标体系,采用主成分分析法对指标进行缩减,这种方法能够有效的对评价指标进行信息处理,能够减小各个指标间的关联性,有效简化问题。釆用SPSS17.0对充电站选址影响因素进行主成分分析,提炼出主成分特征值所对应的特征向量。

2.2.2 选址模型求解

采用支持向量机(Support Vector Machine,SVM)对给出的电动汽车充电站站址进行排序,将计算出的数据分为训练样本和测试样本。

为了评价结果能够更加精确,可以将数据中的前几组进行向量机样本检验,然后将结果作为测试样本,并用训练样本进行测试,得出相应的回归函数以及参数,最后通过支持向量机测试样本,得出的数据来衡量优劣状况。

2.2.3 定容模型计算

根据以上模型可以看出,通过数据分析得出较为有利的充电站站址,然后通过需求理论得出充电站的容量,再对该区域内的电动车状况进调查了解,最后得出实际充电的需求数据。

对实际规划区内各电动汽车的位置进行统计,并对各个电动汽车按照充电需求点的划分原则进行划分,然后对需求点的位置进行确定,并求出每个需求点对应的充电车数量,最后根据具体的情况设定为不同的需求点。

3 结 语

新能源电动汽车是未来的发展趋势,对于新能源汽车而言基础设施建设是其发展的必要条件,新能源汽车充电站设施建设能够有效的推动新能源汽车的发展,本文主要从新能源汽车充电站选址的角度出发,对充电站选址进行了综合的评述,文中提出了运用向量机模式进行指标评判,然后寻找最优方案,通过各种模式进行样本分析,根据样本分析得出比较优质的场地,较好地解决了神经网络训练易陷入局部最优的问题,因此该模型对电动汽车充电站进行选址评价具有较好的实用性。

参考文献:

[1] 寇凌峰,刘自发,周欢.区域电动汽车充电站规划的模型与算法[J].现代 电力,2010,(27).

[2] 张国亮,李波,王运发.多等级电动汽车充电站的选址与算法[J].山东大 学学报(工学版),2011,(41).

[3] 刘志鹏,文福拴,薛禹胜,等.电动汽车充电站的最优选址和定容[J].电力 系统及自动化,2012,(36).

[4] 何战勇.电动汽车充电站规划方法及运营模式研究[D].北京:北京交通 大学,2012.

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