【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电动汽车充电站位置及容量规划，尤其是指一种电动汽车充电站选址定容方法、系统、设备和介质。
技术介绍
1、电动汽车不仅是一种新型交通工具，还是一种随机性的用电负荷。因此充电设施进行规划时不仅需要考虑电动汽车的交通特性，同时需要考虑电动汽车的负荷特性。
2、充电站规划问题可以分为充电站选址问题和充电站定容问题。充电站选址方式可分为有备选站址和无备选站址两类。有备选站址方式为根据规划区实际地理信息因素选择适合建充电站的备选地点，再此基础上考虑交通条件、充电需求、服务范围以及配电网建设实际情况如出线间隔、线路长度等因素确定充电站位置。无备选站址的选址方式需要根据地区电动汽车保有量估算出电动汽车数量，随机生成充电站位置，再根据子区域电动汽车流量、充电站服务范围和各成本指标最终确定最优选址。现有关于无备选站址的选址方式可以确保选择出的位置为区域内目标最优，但规划充电站址时未能同时满足交通是否便利、选址是否符合实际的条件。
技术实现思路
1、为此，本专利技术所要解决的技术问题在于克服现有技术中无备选站址方式无法同时满足交通是否便利、选址是否符合实际的问题。
2、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电动汽车充电站选址定容方法，包括：
3、步骤s1：以最小社会年总成本为目标函数，并以预设约束条件构建电动汽车充电站规划模型；
4、步骤s2：预先在所需建站区域内设置n个被选充电站，通过求解所述电动汽车充电站规划模型以确定n个被选充电站对应
5、优选地，所述最小社会年总成本的公式为：
6、；
7、其中，为社会年总成本，为充电站的建设成本，为充电站的年运行成本，为电动汽车用户行驶途中充电成本。
8、优选地，所述充电站的建设成本，公式为：
9、；
10、其中，为贴现率；为折旧年限；为备选充电站集合；为阶梯函数；为充电站内充电桩的数量；为每新建一座充电站产生的固定成本；为单台充电桩价格；为与充电桩数量有关的等效投资系数；
11、所述充电站的年运行成本，公式为：
12、；
13、其中，为每一座充电站的人工成本；为单台充电桩年维护成本；
14、所述电动汽车用户行驶途中充电成本，公式为：
15、；
16、其中，为在充电过程中的行驶费用成本系数；为一个城市所有人员的出行期限成本系数；为充电站服务范围内所有充电需求点的集合；为充电需求点对应的电动汽车数量；为一辆电动汽车的速度；为充电需求点到充电站的距离。
17、优选地，所述预设约束条件包括充电设备排队通行时间的限制约束，公式为：
18、；
19、其中，为电动汽车用户所能接受最大排队时间，为充电站车辆排队等待时间期望，大小由排队论的m/m/s模型确定，公式为：
20、；
21、其中， 为第个充电桩服务强度，为第个充电桩空闲的概率，为服从泊松分布的单位时间内到达充电站的电动汽车数量，为充电桩的平均服务速率，为充电站内充电桩的数量，为从零开始迭代到充电桩数量减1的值，为阶乘运算符号，为充电站服务范围内电动汽车数量，为电动汽车充电时段，为充电桩单车充电时间。
22、优选地，所述预设约束条件包括充电桩的使用数量限制约束，公式为：
23、；
24、其中，为每个充电站中充电桩数量上限，为充电站内充电桩的数量。
25、优选地，所述预设约束条件包括功率约束，公式为：
26、；
27、其中，为充电桩单机充电功率，为电动汽车最小充电功率，为充电站内充电桩的数量，为备选充电站集合。
28、优选地，所述步骤s2中预先在所需建站区域内设置n个被选充电站，通过求解所述电动汽车充电站规划模型以确定n个被选充电站对应的充电桩数量，同时从所述n个被选充电站中选择若干充电站作为最佳充电站地址，完成电动汽车充电站选址定容，方法包括以下步骤：
29、s21：将所需建站区域划分为若干子区域，并将每个子区域的几何中心点作为充电需求点，将各个子区域中电动汽车数量集中在充电需求点，根据每个子区域的充电需求点的位置在所需建站区域内设置n个被选充电站；
30、s22：从n个被选充电站中选择所需生成的充电站个数；同时通过遗传算法设置迭代次数，产生初始群体为n个备选充电站中充电桩的数量，为充电站内充电桩的数量；
31、s23：根据各备选充电站对应的充电桩数量确认各被选充电站是否有效，若表明在该被选充电站安装充电桩，则该被选充电站有效；若表明不在该被选充电站安装充电桩，则该被选充电站无效；
32、s24：根据各个有效的被选充电站的坐标绘制voronoi图，则每个有效的被选充电站形成各自的voronoi图子区域，确定各有效的被选充电站对应的voronoi图子区域内的电动汽车数量，同时确定充电需求点到被选充电站的距离；
33、s25：根据电动汽车数量和距离计算所有有效的被选充电站的社会年总成本，将社会年总成本作为遗传算法的适应度值，记录当前充电桩的数量和当前适应度值；
34、s26：进行停止条件判断，若遗传算法达到最大迭代次数或者当前适应度值变化率小于设定值，则输出当前充电桩的数量和每个所需生成的充电站的最佳充电站地址；否则，设置迭代次数并对进行选择、交叉、变异操作，产生一个新的群体，包括：
35、若中的数量大于预设个数且迭代次数时，判断当前适应度值与上一个适应度值的比值是否大于0.3，若比值大于0.3，则对中的由大到小进行排序，同时对中的所有求平均得到平均值，并将中最小的8个均替换为平均值，再执行选择、交叉、变异操作产生一个新的群体；若比值不大于0.3，则直接执行选择、交叉、变异操作产生一个新的群体；返回步骤s23，直至满足停止条件；
36、若中的数量不大于预设个数且迭代次数时，判断当前适应度值与上一个适应度值的比值是否小于0.15，若比值小于0.15，则对中的由大到小进行排序，同时对排序结果中最小的50%个数求平均得到平均值，并将中最大的3个均替换为平均值，再执行选择、交叉、变异操作产生一个新的群体；若比值不小于0.15，则直接执行选择、交叉、变异操作产生一个新的群体；返回步骤s23，直至满足停止条件；
37、最后得到每个所需生成的充电站的最佳充电站地址和充电桩数量，完成电动汽车充电站选址定容。
38、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种电动汽车充电站选址定容系统，包括：
39、构建模块：用于以最小社会年总成本为目标函数，并以预设约束条件构建电动汽车充电站规划模型；
40、选址定容模块：用于预先在所需建站区域内设置n个被选充电站，通过求解所述电动汽车充电站规划模型以确定n个被选充本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电动汽车充电站选址定容方法，其特征在于：包括：
2.一种电动汽车充电站选址定容系统，其特征在于：包括：
3.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1所述电动汽车充电站选址定容方法的步骤。
4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于：所述计算机程序被处理器执行时，实现如权利要求1所述电动汽车充电站选址定容方法的步骤。
【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电站选址定容方法，其特征在于：包括：
2.一种电动汽车充电站选址定容系统，其特征在于：包括：
3.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于：所述处...
【专利技术属性】
技术研发人员：李梓豪，程雪婷，王苇茹，薄利民，李蒙赞，李瑞，常萧，王亮，刘新元，郑惠萍，白雪婷，王玉婷，曹京津，暴悦爽，催校瑞，卢耀辉，张元龙，刘哲，冯易涵，
申请(专利权)人：国网山西省电力公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：
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