电动汽车充电站规划优化研究

电动汽车充电站规划优化研究

周天红张鸣夏晖

（国网浙江省电力有限公司温州供电公司浙江温州325000）

摘要：随着电力市场逐渐开放，提高电动汽车充电站的市场竞争力可促进电动汽车长远健康发展，其中用户对于充电服务的满意度成为影响因素。目前来电动汽车充电站规划不完善，车主无法快速充电是其使用和发展的最大问题。所以对于城市电动汽车充电站的建设和规划是目前我们国家电力交通改革的重要方面。对电动汽车充电站的布局规划进行分析，希望可以有效地对电动汽车充电站实现更加科学合理的规划提供相应的帮助。

关键词：电动汽车；充电桩；规划；措施

1导言

电动汽车是一种集绿色、环保、便捷于一身的交通工具，它的优势在于其本身具有节能、环保等优点。在我国大范围的推广和运用电动汽车有利于解决我国能源短缺和环境污染等问题，而电动汽车充电站可以为电动汽车大规模快速发展提供保障和动能支撑。充电站作为电动汽车推行和发展的基础设施，所以科学的规划充电站的布局对我们国家电动交通工具的推广起着十分重要的作用。

2电动汽车充电站规划的多方需求分析

2.1投资方需求

作为电动汽车充电站建设运营的投资方，投资运营的经济性是其考虑的主要因素，也是电动汽车充电站规划的目标之一。合理的电动汽车充电站规划方案不仅使得投资方获得经济收益，还能促进电动汽车市场的良性循环，吸引更多的社会资本投入到电动汽车市场中，加快电动汽车产业的发展。因此，电动汽车充电站的规划需满足投资方的利益诉求，应考虑充电站的运行收益、投资建设成本、运行维护成本以及充电站接入配网系统后引起的网络损耗成本，所以考虑投资方需求的充电站规划需尽量地提高运行收益，减少各项成本。

2.2电网运营方需求

电动汽车充电站规划必须保证电网运行的安全性、供电的可靠性以及电能的质量。通过对电动汽车充电站对配电网的影响分析，可以发现电动汽车充电站的建设会导致电动汽车的聚集充电，此行为将影响配电网负荷平衡，造成部分地区负荷紧张，同时电动汽车充电行为所导致负荷的时间分布与叠加将加重配电网负荷峰谷差。此外，电动汽车充电站的接入也将对电网节点电压造成影响，降低电能质量，影响用户正常用电。因此，对于电网运营方，电动汽车充电站的规划必须以电网安全运行为前提，在此前提下考虑充电站建设的投资经济性。

2.3用户方需求

对于电动汽车的使用者来说，电能就是他们所购买的产品。电能作为一种特殊商品，除了要求保证满足用户的商品质量和需求量以外，其用户使用体验的满意度也是十分重要的。令人满意的使用体验不仅会增加用户的回购率，还促进该产品的普及。因此，电动汽车充电站的规划需满足电动汽车用户的负荷需求和提高用户对于充电服务的满意度。该满意度一方面从用户充电服务所消耗的时间来考虑，另一方面从用户充电路上的电能损耗成本来考虑。

3电动汽车充电站的规划现状

随着国家发展新能源的战略逐渐开始实施，我们国家的电动汽车使用数量在逐年增加，电动汽车的使用一方面可以从油气的燃料上进行节省，最重要的一方面是可以进一步减轻环境污染的压力。尤其是近年来，电动汽车在促进节能减排、防治大气污染等方面都有着十分显著的成效。然而电动汽车的使用必然会有自身发展的困难方面，目前来电动汽车充电站规划不完善，车主无法快速充电是其使用和发展的最大问题。所以说电动汽车充电站的建设和规划就成为了城市建设规划的重要一方面。国家大力推进充电设施建设、解决电动汽车充电难题，是发展新能源汽车产业的重要保障，也是建设绿色环境的重要工作。但是，任何事物的发展都必然面临着很多问题，针对新能源电动汽车充电站建筑设施的相关建设规划标准还尚未确立，对于充电站的布局更是随着电动汽车的增多出现混乱的现象，在城市建设的各项设施当中电动汽车充电设备随处可见，针对充电站的设计、施工、监理等一线技术人员在实际工作中的随意性较大，反而不利于充电站工程的质量把控和规范管理，所以说我们国家在电动汽车充电站的整体布局和规划上仍需要制定科学的规范标准。

4电动汽车充电站规划优化

4.1区域电动汽车参数模型

在进行电动汽车充电站规划的过程中，应该将其按照多个区域来进行划分，再在每一个区域中对充电站的址权进行其系数的设置，进而实现对用户充电的需求以及配网负荷的要求的满足，进而实现电动车充电站的目标模型的建立，对其运营以及实际的收益加以规划。按照模型，将每一个区域内电动汽车的规模以及最优的站址进行计算，从而实现电动汽车充电站的规模区域规划方案的获得。对负荷进行预算，是将负荷的现状以及历史的资料加以收集和整理，再将科学的方法加以良好利用，从发展的规律加以预算，从而实现对负荷进行未来发展的趋势预算。假设N是电动汽车在规划区域的总量，有充电需求的电动汽车站平均每天总量的1%，则电动汽车在布局规划内的数量是：

其中，充电机在常规充电站中的数量用n表示，通常是6；单台充电机平均功率用β表示。以等面积的方法，以充电的数量为依据，把规划区域进行Ｎｃｈａｒｇｅ个区域的划分，并在每一个区域进行充电站的建立。区域内不同的居民负荷将会对电动汽车的数量造成不同的影响，所以如果充电站有着一样的规模，就会导致资源的浪费或者供不应求的情况发生。

4.2优化充电站管理方式

根据电动汽车的地域分布情况，优化充电站的管理方式以确保服务的最大化是城市建设规划的重要工作，要充分的优化充电站的综合管理就要实现相邻充电站之间的联系，因为电动汽车的供电电池会出现老化，或者交通密度很大的情况时有出现，为了充分的保证电动汽车的正常行驶，还应该考虑到充电站的里程设施规划，充电站的服务半径应以电动汽车单次充电行驶里程100公里计算。集中充电站服务范围为100~120平方公里，服务半径为5~7公里；充换电站服务半径约为2公里。

4.3充电站规划要满足站点用地面积相关规范

根据我国《城市道路交通规划设计规范》中规定集中充电站用地面积按照3000平方米预留。大型充换电站面积按2000平方米预留，中型充换电站按1000平方米预留，小型充换电站按800平方米预留。这些规定主要是考虑到城市用地资源的合理利用，随着近年来电动汽车的数量的增加，充电站的设置规划不紧要合理利用土地资源还要考虑到安全性，相关部门要根据充电站的基本功能和配置要求，合理的选址，以便于加强对电动汽车用户的服务。

4.4站址权系数的确定

将系数工程理论之中的层次分析法进行科学的应用，对人为因素加以合理的引入，进而实现对候选站址权系数的获得。在进行站址的权系数确定的时候，应该全面的对候选站址的便利性、交通的流量以及征地的代价等很多因素进行考虑。第一层：u=（u1，u2，u3），就是其便利性、交通的流量以及征地的代价。第二层：U1=（u11，u12，u13），u2=（u21，u22，u23），u3=（u31，u32，u33）就是地块的费用、道路的情况、路口的数量、车辆的速度、主要的干道、所造成的影响以及面积等的诸多因素。

4.5相关部门要加强充电站的监督管理

电动汽车充电站自身的建设意义在于服务城市生活，对于电动汽车充电站而言更好的的服务在于更安全的服务，电动汽车充电站再给电车充电的时候很难保障电车的电视寿命以及使用情况的良好，所以为了安全起见，先关部门要定期的维护好充电站充电设备的安全道路，以保障充电设施的安全，在安全管理的同时更好注重环境保护的管理，这样才能够实现新能源电动汽车普及的价值。

结束语

综上所述，电动汽车充电站的规划建设是目前推动电动汽车发展的至关重要的环节。电动汽车充电站的规划不仅需要考虑投资方对充电站投资收益的需求，还需考虑电网运营方对电网安全运行的需求与用户方对充电服务满意度的需求。为了充分实现土地资源的合理利用以及电动汽车充电的服务，科学合理的规划好电车充电站的建设和规划对社会的整体规划与发展都起着十分重要的作用，从安全、环保的角度出发使充电站更好的发挥自身价值。

参考文献：

[1]赵晓晨．城市电动汽车充换电站选址优化研究［D］．哈尔滨：哈尔滨工业大学，2015．

[2]杜爱虎，胡泽春，宋永华，等.考虑电动汽车充电站布局优化的配电网规划[J].电网技术，2011（11）：35.