城市电动汽车充电负荷预测及充电设施规划研究

• 作 者: 闫欢
• 出 处: 燕山大学
• 发表日期: 2004年期
• 关键词: 电动汽车 负荷预测 蒙特卡洛 分区空间需求 充电设施规划

随着社会经济快速发展,能源短缺与环境污染已经成为人们必须面对和解决的问题。电动汽车可有效减少污染物排放、降低对化石能源依赖,是发展前景广阔的清洁交通工具。科学合理的充电设施规划及运营是电动汽车能够大规模普及的关键,可有效减小电动汽车充电负荷对配电网运行影响。因此,本文对常见的电动汽车类型进行充电规律分析,研究了秦皇岛充电负荷预测及充电设施规划,对于城市电动汽车推广和应用提供理论支撑。主要研究内容如下:首先,分析了电动汽车充电模式及充电规律,将电动汽车分为公交车、出租车、公务车、专用车、私家车、租赁车六种,并根据充电规律的不同将其划分为四大类。不同类别的电动汽车充电模式、配套充电设施不尽相同,文中对各类电动汽车充电行为特征进行分析,根据类型划分得出四种不同类型电动汽车的充电规律模型。然后,对电动汽车充电负荷进行预测,建立了电动汽车类别、电池容量及起始荷电量、起始充电时间、日行驶里程、充电功率的负荷预测指标体系,根据电动汽车类型对每个指标进行计算分析。同时,针对电动汽车充电行为的不确定性,提出了基于蒙特卡洛法的充电负荷预测方法,通过四类电动汽车负荷曲线叠加形成充电负荷总曲线,并仿真计算出2025年、2030年电动汽车充电负荷在配电网总负荷的占比。验证了该方法的有效性。最后,提出了基于分区空间充电需求系数的充电设施规划方法。根据既定的技术路线和规划原则,从电动汽车充电能量角度计算出充电桩的需求数量。基于交通拥堵程度、分区属性特征、经济发展情况三个指标计算空间充电需求系数。基于秦皇岛城市充电设施规划算例仿真,分析了充电设施布点定容。对四种不同类型电动汽车进行公共专用、私人专用、社会公用三种充电设施规划的影响,并计算出每种充电站快速充电桩与常规充电桩的组成比例,仿真结果验证了所提方法的合理性。