本發(fā)明涉及充電樁領(lǐng)域，具體而言，涉及一種充電樁的布局方法和裝置。

背景技術(shù)：

隨著政府一系列鼓勵(lì)扶持政策的頒布，電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展。然而，在電動(dòng)汽車充電設(shè)施和服務(wù)網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃建設(shè)方面，缺乏相關(guān)實(shí)用性方法。充電樁設(shè)施建設(shè)的前期選址工作非常重要，其選址的合理與否直接影響到后期充電服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備利用率、運(yùn)營效益、服務(wù)質(zhì)量等。

現(xiàn)有技術(shù)中，無法合理確定出充電樁的位置和數(shù)量。

針對(duì)上述的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種充電樁的布局方法和裝置，以至少解決現(xiàn)有技術(shù)中無法合理確定出充電樁的位置和數(shù)量的技術(shù)問題。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面，提供了一種充電樁的布局方法，包括：獲取第一參數(shù)、第二參數(shù)和第三參數(shù)，其中，所述第一參數(shù)是用于指示充電負(fù)荷需求的參數(shù)，所述第二參數(shù)是用于指示投資運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的參數(shù)，所述第三參數(shù)是用于指示電網(wǎng)安全性的參數(shù)；根據(jù)所述第一參數(shù)、所述第二參數(shù)和所述第三參數(shù)確定充電樁的位置和數(shù)量。

進(jìn)一步地，所述第一參數(shù)至少包括以下之一：保有量參數(shù)、充電特性參數(shù)、建設(shè)用地參數(shù)，其中，所述保有量參數(shù)用于指示電動(dòng)汽車的預(yù)期數(shù)量；所述充電特性參數(shù)用于指示用戶對(duì)充電時(shí)長的期望值，所述建設(shè)用地參數(shù)用于指示地皮的可用性。

進(jìn)一步地，所述充電特性參數(shù)根據(jù)以下至少之一確定：區(qū)域類型、人口流量密度。

進(jìn)一步地，所述第二參數(shù)包括：投資運(yùn)行維護(hù)成本。

進(jìn)一步地，所述投資運(yùn)行維護(hù)成本根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算：其中，C_i為所述投資運(yùn)行維護(hù)成本，所述投資運(yùn)行維護(hù)成本包括投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本，β為所述投資成本和所述運(yùn)行維護(hù)成本之間的比例系數(shù)，a和b分別表示直流充電樁和交流充電樁的單價(jià)，n_i為區(qū)域i建設(shè)的充電樁總數(shù)量，為直流充電樁與交流充電樁的建設(shè)比例，d_i為其他設(shè)施成本。

進(jìn)一步地，所述第三參數(shù)為電壓偏移量，所述電壓偏移量的計(jì)算公式為：其中，δ表示所述電壓偏移量，V_i表示充電樁接入配電網(wǎng)后各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓，V₀為平衡節(jié)點(diǎn)電壓。

進(jìn)一步地，在根據(jù)所述第一參數(shù)、所述第二參數(shù)和所述第三參數(shù)確定充電樁的位置和數(shù)量之后，所述方法還包括：計(jì)算投資收益比；根據(jù)計(jì)算出的投資收益比調(diào)整所述充電樁的位置和數(shù)量。

進(jìn)一步地，計(jì)算投資收益比包括：根據(jù)以下公式計(jì)算投資收益比：其中，ε為所述投資收益比，C_i為投入，E_i為運(yùn)營收入，E_i＝n_iγ_iTe_i。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種充電樁的布局裝置，包括：獲取單元，用于獲取第一參數(shù)、第二參數(shù)和第三參數(shù)，其中，所述第一參數(shù)是用于指示充電負(fù)荷需求的參數(shù)，所述第二參數(shù)是用于指示投資運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的參數(shù)，所述第三參數(shù)是用于指示電網(wǎng)安全性的參數(shù)；確定單元，用于根據(jù)所述第一參數(shù)、所述第二參數(shù)和所述第三參數(shù)確定充電樁的位置和數(shù)量。

進(jìn)一步地，所述裝置還包括：計(jì)算單元，用于在所述確定單元根據(jù)所述第一參數(shù)、所述第二參數(shù)和所述第三參數(shù)確定充電樁的位置和數(shù)量之后，計(jì)算投資收益比；調(diào)整單元，用于根據(jù)計(jì)算出的投資收益比調(diào)整所述充電樁的位置和數(shù)量。

在本發(fā)明實(shí)施例中，第一參數(shù)是用于指示充電負(fù)荷需求的參數(shù)，第二參數(shù)是用于指示投資運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的參數(shù)，第三參數(shù)是用于指示電網(wǎng)安全性的參數(shù)，根據(jù)這三種參數(shù)共同確定充電樁的位置和數(shù)量，既考慮到了充電負(fù)荷需求，又考慮到了經(jīng)濟(jì)投入和收益，還考慮到了用電安全性，進(jìn)而科學(xué)地對(duì)充電樁進(jìn)行布局，因此，達(dá)到了合理確定出充電樁的位置和數(shù)量的技術(shù)效果，進(jìn)而解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法合理確定出充電樁的位置和數(shù)量的技術(shù)問題。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電樁的布局方法的流程圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的應(yīng)用于充電樁的布局方法中的主要指標(biāo)的示意圖；

圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電樁的布局裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分的實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說明的是，本發(fā)明的說明書和權(quán)利要求書及上述附圖中的術(shù)語“第一”、“第二”等是用于區(qū)別類似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例能夠以除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤?。此外，術(shù)語“包括”和“具有”以及他們的任何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過程、方法、系統(tǒng)、產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒有清楚地列出的或?qū)τ谶@些過程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，提供了一種充電樁的布局方法的實(shí)施例，需要說明的是，在附圖的流程圖示出的步驟可以在諸如一組計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中執(zhí)行，并且，雖然在流程圖中示出了邏輯順序，但是在某些情況下，可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟。

圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的充電樁的布局方法的示意圖，如圖1所示，該方法包括如下步驟：

步驟S102，獲取第一參數(shù)、第二參數(shù)和第三參數(shù)，其中，第一參數(shù)是用于指示充電負(fù)荷需求的參數(shù)，第二參數(shù)是用于指示投資運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的參數(shù)，第三參數(shù)是用于指示電網(wǎng)安全性的參數(shù)。

步驟S104，根據(jù)第一參數(shù)、第二參數(shù)和第三參數(shù)確定充電樁的位置和數(shù)量。

在本發(fā)明實(shí)施例中，第一參數(shù)是用于指示充電負(fù)荷需求的參數(shù)，第二參數(shù)是用于指示投資運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的參數(shù)，第三參數(shù)是用于指示電網(wǎng)安全性的參數(shù)，根據(jù)這三種參數(shù)共同確定充電樁的位置和數(shù)量，既考慮到了充電負(fù)荷需求，又考慮到了經(jīng)濟(jì)投入和收益，還考慮到了用電安全性，進(jìn)而科學(xué)地對(duì)充電樁進(jìn)行布局，因此，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法合理確定出充電樁的位置和數(shù)量的技術(shù)問題，達(dá)到了合理確定出充電樁的位置和數(shù)量的技術(shù)效果。

可選地，如圖2所示，第一參數(shù)至少包括以下之一：保有量參數(shù)、充電特性參數(shù)、建設(shè)用地參數(shù)(空地情況)，其中，保有量參數(shù)用于指示電動(dòng)汽車的預(yù)期數(shù)量；充電特性參數(shù)用于指示用戶對(duì)充電時(shí)長的期望值，建設(shè)用地參數(shù)用于指示地皮的可用性。

可選地，如圖2所示，充電特性參數(shù)根據(jù)以下至少之一確定：區(qū)域類型、人口流量密度。

充電樁的規(guī)劃建設(shè)要滿足區(qū)域內(nèi)電動(dòng)汽車的充電負(fù)荷需求。充電負(fù)荷需求是指在某一段時(shí)間和特定區(qū)域內(nèi)一定數(shù)量的電動(dòng)汽車對(duì)電能補(bǔ)充的需求。

(1)保有量計(jì)算應(yīng)區(qū)分電動(dòng)汽車類型，主要包括公交車、出租車、專用車、公務(wù)車及私人乘用車等。電動(dòng)汽車保有量依據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)增長、政策導(dǎo)向等方面進(jìn)行預(yù)測。基于電動(dòng)汽車歷史數(shù)據(jù)，并加入GDP、政策激勵(lì)因素，通過迭代和修正的方法計(jì)算預(yù)期保有量。

(2)充電特性應(yīng)考慮規(guī)劃區(qū)域類型和人口流量密度。將規(guī)劃區(qū)域分為：住宅區(qū)、辦公區(qū)、商圈三類，分別定義為1類、2類和3類區(qū)域。不同區(qū)域類型具有不同的用戶充電行為，導(dǎo)致出現(xiàn)不同的負(fù)荷特性，其用戶充電時(shí)長期望表現(xiàn)為E₁＞E₂＞E₃。依據(jù)取得期望值時(shí)的概率大小，確定直流充電樁和交流充電樁的建設(shè)比例。一般的，人口流量密度越大，充電樁建設(shè)的總數(shù)量越大；用戶充電時(shí)長期望值越大，直流充電樁與交流充電樁的建設(shè)比例越小。

(3)建設(shè)用地是否能夠得到滿足，作為布局選址的約束。

可選地，第二參數(shù)包括：投資運(yùn)行維護(hù)成本。

可選地，投資運(yùn)行維護(hù)成本根據(jù)以下公式進(jìn)行計(jì)算：其中，C_i為投資運(yùn)行維護(hù)成本，投資運(yùn)行維護(hù)成本包括投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本，β為投資成本和運(yùn)行維護(hù)成本之間的比例系數(shù)，a和b分別表示直流充電樁和交流充電樁的單價(jià)，n_i為區(qū)域i建設(shè)的充電樁總數(shù)量，為直流充電樁與交流充電樁的建設(shè)比例，d_i為其他設(shè)施成本。

經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)是充電樁規(guī)劃的目標(biāo)之一，主要包括投資建設(shè)成本和運(yùn)行維護(hù)成本。運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)可以用充電樁的投資運(yùn)行維護(hù)、土地成本等來表示。

投資成本主要包括新增變壓器、充電設(shè)備、安防設(shè)施等的投資成本。其中充電設(shè)備投資成本與充電設(shè)備數(shù)量直接相關(guān)，而其他設(shè)施成本與可以認(rèn)為只與容量相關(guān)?？梢哉J(rèn)為運(yùn)行維護(hù)成本與投資成本呈一定比例關(guān)系，假設(shè)充電站的運(yùn)行維護(hù)成本與投資成本的比例為β。某區(qū)域充電樁的投資運(yùn)行維護(hù)成本可用下式表示：

其中，a和b分別表示直流充電樁和交流充電樁的單價(jià)，n_i為區(qū)域i建設(shè)的充電樁總數(shù)量，為直流充電樁與交流充電樁的建設(shè)比例，d_i為其他設(shè)施成本。

可選地，第三參數(shù)為電壓偏移量，電壓偏移量的計(jì)算公式為：其中，δ表示電壓偏移量，V_i表示充電樁接入配電網(wǎng)后各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓，V₀為平衡節(jié)點(diǎn)電壓。

大量電動(dòng)汽車集中在某些時(shí)間和區(qū)域內(nèi)充電，將增加負(fù)荷的峰值，擴(kuò)大負(fù)荷的峰谷差，增加電網(wǎng)運(yùn)行安全風(fēng)險(xiǎn)，降低電網(wǎng)的運(yùn)行效率。

考慮充電樁接入電網(wǎng)產(chǎn)生的影響，其安全性指標(biāo)可用電壓偏移量來表示。

其中電壓偏移量指標(biāo)可用下式所示：

其中，V_i表示充電樁接入配電網(wǎng)后各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓，V₀為平衡節(jié)點(diǎn)電壓。

可選地，在根據(jù)第一參數(shù)、第二參數(shù)和第三參數(shù)確定充電樁的位置和數(shù)量之后，方法還包括：計(jì)算投資收益比；根據(jù)計(jì)算出的投資收益比調(diào)整充電樁的位置和數(shù)量。

可選地，計(jì)算投資收益比包括：根據(jù)以下公式計(jì)算投資收益比：其中，ε為投資收益比，C_i為投入，E_i為運(yùn)營收入，E_i＝n_iγ_iTe_i。

某區(qū)域充電樁運(yùn)營收入表示為E_i＝n_iγ_iTe_i，其中γ_i為該區(qū)域充電樁的使用率，T為充電樁的使用壽命，e_i為該區(qū)域的充電收費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)。建立考慮投資收入比經(jīng)濟(jì)性評(píng)估模型如下：

Q_min≤Q_i≤Q_max，

δ_min≤δ_j≤δ_max，

P_i＜P_imax，

其中，Q_min和Q_max為充電容量供給的上界和下界；δ_min和δ_max為配電網(wǎng)節(jié)點(diǎn)j所需滿足的電壓偏移量的上界與下界；P_i＜P_imax表示i區(qū)域充電樁建設(shè)占地應(yīng)小于該區(qū)域能提供的最大空地面積,其中，P_i＝n_iω，ω與單個(gè)車位占地面積線性相關(guān)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的方法，從負(fù)荷需求、投資運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、電網(wǎng)安全性三個(gè)方面分析電動(dòng)汽車充電樁規(guī)劃的影響因素，并提出電動(dòng)汽車充電樁規(guī)劃的方法。通過投資收益比，建立充電站最優(yōu)規(guī)劃模型?？紤]各類影響因素建立指標(biāo)體系，并對(duì)指標(biāo)體系中的參數(shù)進(jìn)行量化，進(jìn)一步地根據(jù)量化的指標(biāo)對(duì)充電樁規(guī)劃進(jìn)行建模優(yōu)化分析，使得充電樁的設(shè)備利用率高、運(yùn)營效益好、服務(wù)質(zhì)量高，達(dá)到了科學(xué)布局的技術(shù)效果。

根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，還提供了一種充電樁的布局裝置，該裝置能夠執(zhí)行上述充電樁的布局方法。

如圖3所述，該裝置包括：獲取單元10、確定單元20。

獲取單元10，用于獲取第一參數(shù)、第二參數(shù)和第三參數(shù)，其中，第一參數(shù)是用于指示充電負(fù)荷需求的參數(shù)，第二參數(shù)是用于指示投資運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的參數(shù)，第三參數(shù)是用于指示電網(wǎng)安全性的參數(shù)。

確定單元20，用于根據(jù)第一參數(shù)、第二參數(shù)和第三參數(shù)確定充電樁的位置和數(shù)量。

在本發(fā)明實(shí)施例中，第一參數(shù)是用于指示充電負(fù)荷需求的參數(shù)，第二參數(shù)是用于指示投資運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性的參數(shù)，第三參數(shù)是用于指示電網(wǎng)安全性的參數(shù)，根據(jù)這三種參數(shù)共同確定充電樁的位置和數(shù)量，既考慮到了充電負(fù)荷需求，又考慮到了經(jīng)濟(jì)投入和收益，還考慮到了用電安全性，進(jìn)而科學(xué)地對(duì)充電樁進(jìn)行布局，因此，解決了現(xiàn)有技術(shù)中無法合理確定出充電樁的位置和數(shù)量的技術(shù)問題，達(dá)到了合理確定出充電樁的位置和數(shù)量的技術(shù)效果。

可選地，裝置還包括：計(jì)算單元、調(diào)整單元。計(jì)算單元，用于在確定單元20根據(jù)第一參數(shù)、第二參數(shù)和第三參數(shù)確定充電樁的位置和數(shù)量之后，計(jì)算投資收益比。調(diào)整單元，用于根據(jù)計(jì)算出的投資收益比調(diào)整充電樁的位置和數(shù)量。

本發(fā)明實(shí)施例提供的裝置，從負(fù)荷需求、投資運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性、電網(wǎng)安全性三個(gè)方面分析電動(dòng)汽車充電樁規(guī)劃的影響因素。通過投資收益比，建立充電站最優(yōu)規(guī)劃模型。考慮各類影響因素建立指標(biāo)體系，并對(duì)指標(biāo)體系中的參數(shù)進(jìn)行量化，進(jìn)一步地根據(jù)量化的指標(biāo)對(duì)充電樁規(guī)劃進(jìn)行建模優(yōu)化分析，使得充電樁的設(shè)備利用率高、運(yùn)營效益好、服務(wù)質(zhì)量高，達(dá)到了科學(xué)布局的技術(shù)效果。

在本發(fā)明的上述實(shí)施例中，對(duì)各個(gè)實(shí)施例的描述都各有側(cè)重，某個(gè)實(shí)施例中沒有詳述的部分，可以參見其他實(shí)施例的相關(guān)描述。

在本發(fā)明所提供的幾個(gè)實(shí)施例中，應(yīng)該理解到，所揭露的技術(shù)內(nèi)容，可通過其它的方式實(shí)現(xiàn)。其中，以上所描述的裝置實(shí)施例僅僅是示意性的，例如所述單元的劃分，可以為一種邏輯功能劃分，實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)可以有另外的劃分方式，例如多個(gè)單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個(gè)系統(tǒng)，或一些特征可以忽略，或不執(zhí)行。另一點(diǎn)，所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口，單元或模塊的間接耦合或通信連接，可以是電性或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)單元上?？梢愿鶕?jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。

另外，在本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例中的各功能單元可以集成在一個(gè)處理單元中，也可以是各個(gè)單元單獨(dú)物理存在，也可以兩個(gè)或兩個(gè)以上單元集成在一個(gè)單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實(shí)現(xiàn)，也可以采用軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)。

所述集成的單元如果以軟件功能單元的形式實(shí)現(xiàn)并作為獨(dú)立的產(chǎn)品銷售或使用時(shí)，可以存儲(chǔ)在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀取存儲(chǔ)介質(zhì)中?；谶@樣的理解，本發(fā)明的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對(duì)現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的全部或部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來，該計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲(chǔ)在一個(gè)存儲(chǔ)介質(zhì)中，包括若干指令用以使得一臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備(可為個(gè)人計(jì)算機(jī)、服務(wù)器或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本發(fā)明各個(gè)實(shí)施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲(chǔ)介質(zhì)包括：U盤、只讀存儲(chǔ)器(ROM，Read-Only Memory)、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM，Random Access Memory)、移動(dòng)硬盤、磁碟或者光盤等各種可以存儲(chǔ)程序代碼的介質(zhì)。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。