电动汽车充电桩设施网合理规划研究

电动汽车充电桩设施网合理规划研究

何佳

（海南电网有限责任公司海南输变电检修分公司三亚检修部572000）

摘要：可持续发展背景下，电动汽车凭借自身低能耗、无污染的优势等迅速得到普及，而伴随着电动汽车保有量的增长，其充电续航问题开始受到了越来越多人的关注，构建完善的电动汽车充电桩设施网络，确保充电桩设施的合理分布，成为有关部门需要关注的一个重要问题。本文对电动汽车充电桩设施网的规划布局进行了研究和分析，希望能够为充电桩的选址定容提供参考。

关键词：电动汽车；充电桩；设施网；规划

前言

汽车保有量的增加使得社会对于石油资源的需求不断增长，能源危机、环境污染等问题持续恶化，电动汽车作为一种非常有效的解决手段，受到了世界各国的关注。而电动汽车快速健康发展的一个重要前提，是必须具备配套的充电设施。在对电动汽车充电桩进行规划时，需要考虑多方面的因素，如电网、交通、经济等，其本身可以看做一个非线性优化问题，需要研究人员做好全面分析工作。

1重视整体规划布局

充电桩设施的合理布局和配置是确保电动汽车稳定发展的关键，但是就目前来看，在电动汽车充电桩建设中，存在着设施网规划不合理的情况，如负荷计算不当、充电桩位置不合理等，这些都需要通过整体规划布局的方式进行解决。在进行电动汽车充电桩设施规划时，应该坚持“科学布局、统筹规划、适度超前、分步实施”的基本原则，坚持做到以下几个方面的内容：一是应该坚持科学布局，统筹规划。从城市现实需求出发，做到因地制宜，加大对于公共资源的整合力度，对充电桩规模和布局进行明确，配合先进信息技术，构建起完善的充电基础设施体系；二是应该强调协同发展，借力政府。应该充分发挥政府部门的主导作用，加强地方政府与国有企业的合作，进一步推动充电桩建设，促进设施网络的形成；三是应该重视过程监控，统一标准。相关部门在进行充电桩建设时，需要依照电网工程建设标准进行，做好项目资料归档管理，强化过程监督，保证建设质量[1]。

2确定选址定容方案

在确定选址定容方案前，需要首先做好相应的负荷计算，针对不同类型的电动汽车，依照充电设施供给方式，可以将充电桩设施网分成三种不同类型：一是公共专用型，主要是针对公交车、公务车以及物流环卫车等；二是私人专用型，主要针对电动私家车；三是社会公用型，主要是针对一些公共区域的小型电动汽车。结合相关文献资料，公务车与出租车等因为车型相同，运行时间基本一致，因此都能够采用蒙特卡洛模拟法进行负荷计算，假定运行时间为24h，将分钟作为计算单位，每天一共存在1440个点，运用相应算法抽取一辆车的初始电池荷电状态（SOC），计算其充电需求，在其充电过程中，抽取起始充电时间，就可以得到电动汽车的充电负荷，将结果乘以相应的数量，能够得出此类电动汽车的总充电负荷。

2.1充电桩数量计算

结合不同电动汽车充电特征，能够计算出一天内不同类型电动汽车在不同充电功率下所需的充电时间，计算公式为

公式中，i表示电动汽车的类型，Ni表示i类电动汽车的数量，Eni表示i类电动汽车第n辆在对应充电模式下得到的电能，Pi则表示充电功率。结合大小功率充电桩日均服务时间，可以计算得到相应类型充电桩的数量，而考虑到现实生活中可能出现某个时间段大量电动汽车同时充电的情况，为了确保充电网的稳定运行，在对充电桩数量进行设置时，需要做好必要的修正工作，适当增加充电桩的数量[2]。

同时，对于城市而言，存在多个不同的行政区域，每一个行政区域之间的经济发展水平都不可能完全相同，而经济指标能够在某种程度上反映出区域内电动汽车的数量，在这种情况下，根据行政区域GDP在城市GDP中的占比，同样可以计算出区域内充电桩的数量需求：

公式中，Ni表示第i个行政区内充电桩的数量，GDPi表示第i个行政区的GDP，N表示城市内充电桩总数。

2.2做好地块划分

地块划分是否合理，会直接对充电桩选址的准确性产生影响。如果地块划分过小，则规划环节的工作量会很大，影响工作效率；如果地块划分过大，则可能无法对地块的属性进行确定，也无法以此来对区域交通拥堵程度进行衡量。在城市用地中，用地类型的划分主要是面向城市规划建设，对于电网规划并不适用，需要重新划分。依照电力特性和负荷密度，可以将城市用地分为其中类型，这种划分方式更加合理，也更符合电网规划实际。这里从规划区域街区范围的角度，将主干道路作为边界，针对规划区内的地块进行重新划分，将原本的街区分割成具备更加突出属性特征的地块。

2.3明确充电需求系数

在完成地块划分后，依照归一化属性特征指数以及交通拥堵指数，可以对相应地块的充电需求系数进行计算。一是属性特征指数，与地块类型密切相关，不同用地类型会对应不同的充电需求，数值越大，表明充电需求越高。例如，私家电动汽车在居民区有着较高的充个电需求，因此，这种类型的地块属性特征指数会超过其他类型的地块；二是交通拥堵指数，其能够反映出地块内的交通流量，数值越大，交通流量越大，充电需求越高，在计算过程中，需要取某个固定时间段内最大值的平均作为交通拥堵指数。不同地块充电需求系数计算公式为

公式中，i表示地块编号，j表示不同类型的充电桩；和分别表示j类充电桩所在地块i对应的归一化属性特征指数和交通拥堵指数，和表示相应指数权重，两者相加之和为1。

完成充电需求系数计算后，还需要结合实际情况进行检验和修正，适当提高政策规划区域内的充电需求系数，排除一些无法建设充电桩的地块，然后依照目标地块的充电需求系数，做好充电桩的合理配置，完成最终的选址定容工作[3]。

3结语

总而言之，新时期，电动汽车凭借自身清洁无污染的特点受到了社会各界的广泛关注，而想要在全国范围内对电动汽车进行推广，需要首先解决电动汽车的续航问题，做好充电桩设施网的规划建设，为电动汽车产业的长远稳定发展奠定良好基础。

参考文献：

[1]贾龙，胡泽春，宋永华.考虑不同类型充电需求的城市内电动汽车充电设施综合规划[J].电网技术，2016，40（9）：2579-2587.

[2]廖斌杰.电动汽车充电设施规划及配电网接纳电动汽车能力评估[D].浙江大学，2016.

[3]李勇，柴小亮，崔成，等.保定市电动汽车充换电设施建设规划研究[J].劳动保障世界，2015，（17）：33-35.