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新能源汽车充电桩空间布局优化研究

宋强

青岛特来电新能源科技有限公司 山东 青岛 266021

摘 要 新能源电动汽车是智能电网的重要组成部分，而且新能源电动汽车充电桩空间布局优化一直是电动汽车领

域的研究热点。为了合理确定电动汽车充电桩的规模和布局，以投资周期成本和用户使用的便利性作为指标。在相

关条件的约束下，指数由新站的初始投资构成，包括线路损耗成本、新线路成本和电费，目标是最小化的投资和最

低的用户成本。最后应用混沌粒子群算法对新能源汽车充电桩的空间布局进行优化。

关键词 空间布局；优化；规模和布局；混沌粒子群算法

引言j接入时的增量损耗。

为了能够减少雾霾环境问题的发生以及降低空气中PM2.52.3新线路成本

浓度，节能环保运输的发展日益成为公众关注的焦点。在这种新线路成本指的是从最近的变电站到新能源汽车充电桩

条件背景下，电动汽车行业得到了飞速发展，电动汽车行业的的投资费用。投资费用不仅与新能源汽车充电桩的位置有关，并

市场已经具备规模。在不损害电池寿命的前提下，电池的替换且还和区域规划的电力负荷水平有关。计算公式如下：

可以快速保证能源供应，并且能够有助于延长电池的寿命。为

了能够更好地推动电动汽车行业的发展，国家电网制定了建造

电动汽车新能源汽车充电桩的计划。

其中是安装线路单位长度的投资成本，是从新能源汽

1  新能源汽车充电桩的经济模型

车充电桩j到最近变电站的接线长度。

新能源汽车充电桩的空间布局取决于其投资周期成本和用

2.4发电成本

户便利性。投资周期成本指的是从新能源汽车充电桩的建设到

驱动功率成本的计算公式为：

能够投入正常使用的整个周期里的费用，用户便利性以用户等

待使用新能源汽车充电桩的最短时间为指标。等待时间最短意

味着新能源汽车充电桩的数量、位置和大小可以满足高峰需求

时间，减少或避免了用户排队的可能性。排除影响交通拥堵和

其中是道路的曲折系数，是道路开放系数，是每辆车

道路维护及其他不确定因素，耗时和行驶距离相互对应，行驶

的平均充电次数，是到电动汽车i到新能源汽车充电桩j的距

的距离越长，路上花费的时间越长，反之亦然。因此，可以将[2]

离，是电动汽车在新能源汽车充电桩中的集合。

道路行驶距离转化为电力成本，以此衡量用户便利性指标。以

新能源汽车充电桩的最低投资成本和用电成本目标，确定新能3  混沌粒子群优化

源汽车充电桩的大小、位置和用户电量使用。这是数学模型：基于模拟鸟类觅食行为的混沌优化算法是一种矩阵迭代随

机搜索算法。粒子更新速度和位置的公式如下：

其中G是新能源汽车充电桩每年的总成本，而是投资新其中和为学习因子，w为惯性权重，为粒子的全

能源汽车充电桩j的费用；代表用户的功耗成本，j=1,2,3…n局最优坐标，而是粒子的局部最优坐标。混沌粒子群优化使用

代表新能源汽车充电桩号；是j号新能源汽车充电桩的第i种速度和位置同步搜索模型，具有较强的全局优化速度和能力。

投资成本[1]。在对新能源汽车充电桩空间布局进行优化时，可以利用基于混