EngineeringDesign|方案设计 充电桩布局评估指标的比较 随着电动汽车的快速发展，电动汽车保有量及充电桩数 充电设施建设运营商和用户综合费用最 量呈几何式增长.
但随之而来的充电桩建设，运营方面的问 小为目标函数，以提高用户充电便利性 题却日益凸显，巫需科学的方法来完善充电网络规划建设及 为约束条件.
文献[3]考虑了能量需求和 运营模式，提高充电设施运营效益，推动电动汽车产业向市 功率需求两个角度.
文献[4]衡量了充电 场化迈进，讨论了衡量充电桩规划合理性的指标，充电桩规 站服务范围，以全社会成本最小化作为 划需要考虑的因素很多，选择不同的指标对充电桩规划的结 目标函数.
文献[5]以总投资成本、运维 果会有很大的影响.
对现有的一些充电桩规划衡量指标进行 成本、电量成本和充电站用户成本最小 总结，并根据实际区域的充电桩历史纪录比较这些衡量指标 对充电桩规划结果的影响，在未来的充电桩规划中可以根据 化为目标.
文献[6]从经济性和便利性两 不同的规划需求选择合理的约束条件和目标函数.
个方面评估了充电桩规划方案.
文献[7] 提出了充电设施规划的原则、流程和模 吕金娟胡晓辉刘亚丽/国网天津市电力公司电力科学研究院 型.
文献[8]考虑了电动汽车交通密度和 于绝成/天津市淘客科技有限公司 孟达/清华四川能源互联网研究院分布式资源研究所 充电站服务半径要求，并将其作为充电 桩布局的指标.
文献[9]同样是利用地 0引言 理因素和服务半径作为充电桩选址的依 据，并且以规划期内充电站的总成本和 电动汽车具有良好的节能、环保 网损费用之和为目标.
文献[10]利用全社 等特性，已经成为国际汽车业的发展 会出租车充电时间、充电站站间距离和 方向，根据国际能源署（IEA）的报 行程时间可靠性衡量充电桩布局的合理 告，2017年全世界电动汽车保有量已 性.
文献[11]以俘获的交通流量最大、配 达到310万辆，到2020年将增加3倍， 电系统网络损耗最小以及节点电压偏移 预计2030年将达到1.25亿辆.
我国是 最小为目标作为电动汽车充电站规划的 世界上最大的电动汽车市场，2017年 手段.
电动汽车保有量占全球的40%.
电动汽 吕金娟/工程师 为了促进电动汽车的发展，我国在 车的快速增长对电网的规划和建设产生 2007年左右已经对充电桩进行了初步的 很大的影响，准确地预测电动汽车充电 布局和建设.
在这个过程中，充电桩公 关键词/Keywords 需求是电动汽车充电基础设施建设的重 司积累了大量的相关数据，包括充电桩 电动汽车 要基础.
成本、电动汽车充电量和电动汽车充电 充电需求 电动汽车充电在时间和空间上具有 时间等数据.
本文利用这些数据对充电 充电桩规划衡量指标 很大的随机性，给定区域内的电动汽车 桩规划的常用指标进行了比较分析，通 保有量、电动汽车类型、电池充放电特 过比较的结果可以看出不同指标对充电 性及电池起始荷电状态（SOC）等都是 桩规划的影响.
对这些指标的定量分析 影响电动汽车充电负荷的因素.
目前， 可以帮助在未来的充电桩规划中根据不 充电桩建设主要考虑的因素包括了需求 同的规划需求选择合理的约束条件和目 满足和降低成本两方面.
文献[2]提出以 标函数.
.e8ge..cn 2018年12月下工业工程171 / s s v sn gs e e o
方案设计|Engineering Design 1充电桩布局的衡量指标 桩，但是桩容量的影响是用充电等待时间衡量的.
充电距离=C.CQ (5) 1.1充电桩成本 式中，QQ.为超过了本区域充电桩的容量部 充电桩成本包括充电桩的安装成本、设备成 分：Q~Ω.的分配是到不同充电桩的距离函数.
本和运维成本，即 1.3平均充电等待时间 （1）= 充电等待时间反映了充电的拥堵状况.
充 式中，Cos、Cost和Cost分别代表充电 桩的安装、设备和运维成本.
电需求可以在就近的充电桩得到满足，但是充电 功率的限制需要一定的等待时间.
计算的方法描 充电桩安装成本与人力费用、安装的难易程 述如下：假定一个区域的安装功率可以满足该区 度有关.
可以通过为每一个区域分配一个成本系 城的需求，但是由于需求在一天内不是平均分布 数，计算区域充电桩安装成本，即 的，在需求高发时会产生拥堵，产生较长的等待 Cost = cCosP C (2) 时间.
假设在[]时段，功率需求超过安装功 式中，c为网格地理系数，与充电桩位置有关； 率，超出的充电量为Ag；在[]时段，功率需求 Costn为单位功率安装成本；P为充电桩功率；c 低于安装功率.
如果到（[≤r≤r]）时刻，超出 为与充电桩位置有关的常数.
的充电量全部被补上，可定义等待时间为Aq（r²一 充电桩的设备成本可以表示为 ），如果超出的部分充电量△q在[ ]时段被补 Costa =CosP (3) 上，其他的到r时刻被补上，可定义等待时间为 式中，Costmic为单位功率设备成本；c为与充电 g( r) (q g)(r ).
桩位置有关的常数.
充电桩的运维成本可以表示为 2案例分析 Costg =CostPC (4) 2.1充电桩成本 式中，Cosu为单位功率运行成本；c为与充电 通过分配不同的成本系数可以计算一个充 桩位置有关的常数.
电桩分布方案的成本.
为了分析充电桩成本的影 1.2平均充电里程 响，将一个区域的充电桩针对充电桩成本进行优 平均充电里程可以作为衡量充电桩布局的指 化.
如图2所示，考虑充电桩的成本使得充电桩趋 标.
如果充电桩布局合理，充电需求可以就近得 向分布在成本指数较小的区域内.
到满足：否则这部分充电需求需要行驶到更远的 7000 充电桩，从而产生较大的充电里程.
6000 充电里程如图1所示，在一个区域内充电需求 5000 4000 总量超过了充电桩的容量，这一部分需求需要在 3000 临近的充电桩得到满足.
需要指出的是，用充电里 2 000 100 程度量了充电桩布局的不合理性，需求区域存在 1611 16 21 26 31 36 41 充电脏分有 充电功率需求由线（24）； 充电桩分右(根据成本重新分布) 图2充电桩成本分析结果 网格充电性安装总功率 2.2充电行驶距离 为了分析充电行驶距离的影响，将一个区域 图1充电里程 的充电桩针对充电行驶距离进行优化，然后对充 72工业工程2018年第37卷第24期 / s s v sn gs e e o
充电桩布局评估指标的比较 EngineeringDesign|方案设计 电桩前后的分布进行了比较.
如图3所示，充电行 车辆类期平均充电动率 驶距离使得充电桩分布在更大的区域内，这符合 充电需求分布的特征.
12 000 10 000 8000 6000 15913 17 21 4 000 时间% 2 000 图5充电时间特性 减的趋势也是不同的.
反映在充电桩的规划问题 16181219 151 [E1111 充电核分布 上，需要对不同区域的电动汽车类型进行合理的 ■充电核分布（报据充电距高重新分布） 分析和使用.
图3充电桩行驶距离分析结果 2.3充电等待时间 450 400 在充电桩历史交易数据中，分析了不同车辆充 型1数型2数型3 电量随时间的变化情况.
车辆的记录共有802辆， 250 将一天的充电时段分为白天7：00~19：00和夜间 200 150 19：01~6：59，统计不同车辆在不同时段的充电功 100 率和充电总量，然后进行聚类分析，聚类的结果如图4 50 所示，图中显示了不同车辆不同的充电时间特性.
安装功率比（实际安装功率满足治求最低功中） 不同类型车辆的充电功率时间特性如图5所示.
图6充电等待时间 3 结束语 充电桩的初参建设和运营积累了大量的电动 平均充电功率/W 100- 80- 汽车充电交易数据，本文总结了各种评估充电桩 布局的指标，并利用实际的充电桩历史纪录数据 40- 对各个指标进行分析比较.
分析结果可以作为合 理选择充电桩规划指标的参考依据.
2)′ 参考文献 “20 图4聚类分析结果 晚网目平均充电品AW [1]郭锦锦，不同种类电动汽车充电设施布局优化研 究[D]，重庆：重庆交通大学，2016. 假设不同车辆类型具有同样的充电需求量， [2] 廖斌杰，电动汽车充电设施规划及配电网接纳电 同时充电桩的安装容量也在相同的条件下，比较 动汽车能力评估[D]，杭州：浙江大学，2016. 不同类型车辆的充电等待时间，结果如图6所示.
[3] 冯亮，电动汽车充电站规划研究[D]，天津：天津 横坐标代表了充电桩的安装功率比，“1”代表充 大学，2013 电桩能够满足一天内充电需求的最小安装功率， [4] 贾龙，胡泽春，宋永华，考虑不同类型充电需求 “1.2”表示最小安装功率1.2倍.
图6结果表明 的城市内电动汽车充电设施综合规划[]，电网技 同样的安装功率对不同类型车辆产生的等待时间 术 2016 40 (9) : 2579-2587 有很大的区别，等待时闻随着安装功率增加而递 （下转第79页） .eage..cn 2018年12月下工业工程73 ?1994-2019 China Academic Jourmal Electronic Publishing House. All rights reserved..cnki.net
基于模态分析的非整数次谐波谐振及闪变分析 EngineeringDesign丨方案设计 数调整对非整数次谐波谐振频率及电压波动和闪 振特性分析[]，电力自动化设备，2014，34（7)： 变的影响，分析结果表明，对于串联电感电抗或 93-98 者并联电容电纳，当特征值灵敏度为正时，增大 [5]徐文远，张大海，基于模态分析的谐波谐振评估 电抗或电纳值可减小模态阻抗，降低谐振程度， 方法[].中国电机工程学报，2005，25（22）： 谐振频率左移：当特征值灵敏度为负时，减小电 89-93 抗或电纳值可减小模态阻抗，降低谐振程度，谐[6] 或骏，胡海涛，邵洋，等，基于敏感度分析的海 振频率右移.
上风电场谐波谐振研究[].电网技术，2016，40 参考文献 (8) : 2510-2517 [7] 7 唐振东，杨洪耕，基于模态分析的风电场并网谐 [1]樊熠，张金平，谢健，等，风电场谐波谐振测 波谐振研究[].电力自动化设备，2017，37（3）： 试与分析[D].电力系统自动化，2016，40（2）： 87-92. 147-151 [8 ] Huang Zhenyu Senior M CuiYu et al. [2] Robson B G Silvia C F Carlos H et al Using Application of modal sensitivity for power system apodt qq mrosu o aoupdu ues hammonic resonance analysis [J]. IEEE Transactions microgrid in a quasi-infinite busbar [J]. IEEE on Power Systems 2007 22 (1) : 222-231 Transactions on Smart Grid 2017 1 (1) : 428-436 [9] 刘洋，帅智康，李杨，等，多逆变器并网系统谐 [3 ] Esmaeil E Frede B Wang X F et al Reducing 波谐振模态分析[].中国电机工程学报，2017 harmonic instability and resonance problems in 37 (14) : 4156-4164 PMSG-based wind farms [J]. IEEE Journal of [10]王建始，刘会金，间谱波闪变效应计算及闪变源 Emerging and Selected Topics in Power Electronics 识别方法[月].电力系统自动化，2011，35（12）： 2018 6 (1) : 73-78 52-58 75. [4]胡伟，孙建军，马谦，等，多逆变器并网系统谐 （收稿日期：20180622）EA (上接第73页) [8] 刘志鹏，文福栓，薛禹胜，等，电动汽车充电站 [5]郭春林，肖湘宁，电动汽车充电基础设施规划方 的最优选址和定容[]]，电力系统自动化，2012， 法与模型[]，电力系统自动化，2013，37(13）： 36 (3) : 54-59 70-75. [9]刘洪，李荣，葛少云，等，考虑出租车随机行为 [6]吴春阳，聚灿兵，杜力，等，电动汽车充电设施 特性及路网行程时间可靠性的充电站多目标规划 规划方法[].电力系统自动化，2010 34（24）： [].电网技术，2016 40 (2) ：433-441. 36-39. [10]王辉，王贵斌，赵俊华，等，考虑交通网络流量 [7]徐凡，俞国勤，顾临峰，等，电动汽车充电站 的电动汽车充电站规划[].电力系统自动化， 布局规划浅析[3].华东电力，2009，37（10）： 2013 37 (13) : 63-69 1678-1682. （收稿日期：2017-11-27）EA .e8ge..cn
阳光工匠光伏网 WWW. 21SPV. COM 光伏/储能电站建设岗位培训中心 全国热线：400-858-3836 光伏储能运维技术培训 创始于2007年，持续专注学习资源建设 往期回顾 专题班 全国巡回 1每月多期： 碳交易 研考班 培训 北京/石家庄/济南 西安/郑州/武汉/长沙 企业 内训 实操班 常州/苏州/合肥/杭州 研修班 厦门/深圳/广州 近 全国巡回每月多期 期 培 训 考证学习人脉 杭州班 杭州班 扫码 光伏电站 储能电站 光伏发电技术培训【研考班】 储能电站技术培训【研考班】 201905-24期 201905-10期 开班时间：05月24日-05月26日 开班时间：05月10日-05月12日 自主报名 每年为行业输送2000从业人员，已累计输送1W 光伏/储能电站建设领域人才培训的摇篮 报名咨询：丁老师/15995027646（同号）
