考虑充电站效益的电动汽车充电分配优化模型

为解决电动汽车用户在出行过程中的充电问题,同时提高充电站运营效益进而促进充电站运营商建设充电站,在对充电站效益需求进行分析的基础上,提出一个以充电站运营商综合效益最大化为优化目标的多目标函数电动汽车充电分配模型。充电站运营商综合效益所考虑的因素包括充电站运营商经济收入、充电站服务水平和充电分布均衡,并且考虑充电站运营特点,分别以用户在充电站的排队时间和充电站拥挤程度方差对充电站服务水平和充电分布均衡进行量化。采用模糊规划法和模糊偏好关系将模型的多个目标函数转化为同时考虑多个优化目标的单目标函数。结合模型特点,设计遗传算法进行求解。基于实际的充电站静态数据,结合依据经验的假设,设计算例以验证模型和算法的可行性和有效性。研究结果表明:遗传算法适用于求解所提出的模型,通过对模型进行求解可以得到运营商最大综合效益以及相应的电动汽车充电分配方案;通过对结果进行比较分析可以得知,考虑多个优化目标的模型所得到的最优电动汽车分配方案下的运营商综合效益要优于只考虑单优化目标的模型。同时,充电站运营商经济收入、用户排队时间和充电拥挤程度对充电分配方案的确定都有着较为显著的影响,并且相比之下,用户排队时间对充电分配的影响相对较大。

考虑电池退化和动态充电特性的电动汽车充电站效益优化模型

本文研究电动汽车充电过程中的电池退化特性和动态充电特性,定量分析二者对充电站系统服务质量和系统效益的影响。结合充电特性参数和服务质量参数,本文提出了一种考虑电池退化和动态充电特性的电动汽车充电站效益优化模型,旨在为客户提供良好服务质量的同时实现系统收益最大化。优化模型通过限制客户可充电水平SoCr,均衡系统性能和系统效益。考虑到电动汽车客户充电需求的异质性,本文将单一客户基础模型拓展为更符合现实场景的多类客户效益优化模型,并提出多类客户专用充电模式和共享充电模式两种充电服务策略,以实现充电站资源的合理分配。通过四组仿真实验,验证所提出的两种客户类型效益优化模型的可行性,并为系统运营商的服务策略给出选择建议。仿真结果表明,优化后充电站堵塞概率下降96%,平均充电时间减少50%,系统效益提高151%。在不同客户流量环境中,模型倾向为鲁棒性较好的快充系统设置更高的SoCr水平,为慢充系统设置较低的SoCr水平,并建议系统运营商在充电站系统流量强度小于1时,选择共享充电模式获得更高收益;在流量强度大于等于1时,选择专用充电模式获得更高收益。