[发明专利]一种电动汽车充电网络模糊多目标机会约束规划方法

说明书

本发明涉及电动汽车充电网络规划技术领域，具体涉及一种电动汽车充电网络模糊多目标机会约束规划方法。本发明在充电站建设数目和充电桩配置总数给定的情况下，优化了电动汽车充电站建设地址与各电动汽车充电站中的充电桩配置数目，提升了电动汽车充电网络的充电服务能力，减少了配电系统中的网损电量，并确保配电系统运行工况满足要求，给出了电动汽车充电网络最优规划方案。在电动汽车充电负荷随机特性与分布式光伏出力随机特性的双重作用下，配电系统运行工况具有随机特性。考虑到配电系统运行工况的随机特性，建立了基于机会约束的电动汽车充电网络多目标随机规划模型。

技术领域

本发明涉及电动汽车充电网络规划技术领域，具体涉及一种电动汽车充电网络模糊多目标机会约束规划方法。

背景技术

近年来，随着化石燃料的逐渐枯竭与环境污染的日益加剧，以电动汽车为代表的清洁能源交通工具引起了广泛关注。电动汽车充电站既是支撑电动汽车发展的重要基础设施，又是配电系统中的重要负荷，不合理的电动汽车充电网络不仅会降低车主使用车辆的便利性、阻碍电动汽车产业的进一步发展，还将加重配电系统运行负担、恶化运行工况。也就是说，电动汽车充电网络规划必须兼顾配电系统和交通系统的需求，同时考虑多个优化目标。受车主交通行为和充电习惯等不确定性因素的影响，电动汽车充电站的充电负荷具有随机特性，除此之外，配电系统中分布式光伏的出力同样具有随机特性，在这两大随机因素的共同作用下，配电系统运行工况必然呈现随机特性，也就是说，电动汽车充电网络规划中必须考虑配电系统运行工况的随机特性。综上，亟需提出用于电动汽车充电网络规划的多目标随机优化模型与对应的求解方法，为建设合理的电动汽车充电网络提供参考。

在考虑电动汽车车主出行便利性与充电站运营商的利益的基础上，文献一《面向用户需求的电动汽车充电站最优规划模型研究》(可再生能源，2018年，第36卷，第4期，第568页至573页)提出了电动汽车充电网络优化规划模型，并利用改进免疫遗传算法求解模型，给出了电动汽车充电网络中各充电站的最优建设地址与建设容量。该模型充分考虑了电动汽车车主的出行需求和选择决策，但未对电动汽车充电站的电力负荷属性加以考虑，给出的电动汽车充电网络规划方案具有一定的局限性。文献二《考虑顾客满意度的电动汽车充电桩规划策略》(可再生能源，2017年，第35卷，第6期，第933页至第939页)提出了考虑顾客等待时间和充电桩利用率的满意度函数，并以此为目标对电动汽车充电站中的充电桩配置数目进行优化，接着，以配电系统电压降最小为优化目标，通过模拟退火算法优化电动汽车充电站建设地址。该文献提出的方法未充分考虑电动汽车充电网络的充电服务能力与配电系统运行工况的随机特性，给出的电动汽车充电网络规划方案具有一定的局限性。通过分析电动汽车充电站等级、电动汽车规模以及距离间的相互影响关系，文献三《基于引力模型的电动汽车充电站选址规划》(电工电能新技术，2016年，第35卷，第5期，第61页至66页)给出了充电站与电动汽车之间的相互吸引模型，并以此为基础建立了考虑未来发展的电动汽车充电站规划模型，优化充电站建设地址。该文献提出的方法未对电动汽车充电站建设容量进行优化，且未考虑电动汽车充电站对配电系统运行工况的影响，具有一定的局限性。

电动汽车充电站既是支撑电动汽车产业发展的重要基础设施，又是配电系统中具有随机特性的重要用电负荷，不合理的电动汽车充电网络不仅会降低车主使用车辆的便利性、阻碍电动汽车产业的进一步发展，还将加重配电系统运行负担、恶化运行工况。然而，现有方法均未充分考虑电动汽车充电网络的充电服务能力与配电系统的随机运行工况，具有一定的局限性，难以为电动汽车充电网络建设提供参考。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的不足，本发明的目的是提供一种电动汽车充电网络模糊多目标机会约束规划方法，能够在充电站建设数目和充电桩配置总数给定的情况下，优化电动汽车充电站建设地址与各电动汽车充电站中的充电桩配置数目，一方面尽可能提升电动汽车充电网络的充电服务能力，一方面尽可能减少配电系统中的网损电量，并确保配电系统运行工况满足要求。

本发明为实现上述发明目的，采取的技术方案如下：