برنامه ریزی برای ایستگاه های شارژ خودروهای برقی

با نفوذ روزافزون خودروهای الکتریکی، طراحی و برنامه ریزی بهینه ایستگاه های شارژ نقش کلیدی در پایداری شبکه برق و کارایی سامانه حمل ونقل شهری ایفا می کند. در این پژوهش یک چارچوب یکپارچه برای برنامه ریزی مکانی و ظرفیتی ایستگاه های شارژ سریع ارائه شده است که همزمان اثرات بر شبکه توزیع برق (شامل پروفیل ولتاژ، افت ولتاژ و اعوجاج هارمونیکی THD) و شبکه حمل ونقل شهری (شامل زمان سفر وابسته به حجم ترافیک و رفتار انتخاب مسیر کاربران) را در نظر می گیرد. نوآوری اصلی کار عبارت است از: (۱) فرمول بندی مسئله به صورت یک مدل برنامه ریزی مختلط عدد صحیحی (MILP) که ظرفیت ها، مکان ها و خدمات جانبی ایستگاه ها (جبران توان راکتیو و فیلترینگ هارمونیک) را در تابع هدف و قیود شبکه لحاظ می کند؛ (۲) مدل سازی پویا و تعامل محور شبکه ترافیک بر اساس تعادل کاربر (User Equilibrium) و مدل تقاضای الاستیک کاربران برای بازتاب اثر فاصله و زمان انتظار؛ و (۳) یک روش حل ترکیبی شامل خطی سازی قیود اصلی برای حل دقیق (با MILP) و یک الگوریتم فراابتکاری برای جست وجوی فضای گسسته تصمیم و تنظیم پارامترها به منظور بهبود مقیاس پذیری و کارایی محاسباتی. تابع هدف، ترکیبی وزن دار از هزینه سرمایه گذاری، هزینه های بهره برداری (شامل خرید توان اکتیو/راکتیو)، هزینه های ناشی از افزایش زمان سفر و جریمه های کیفیت توان است. نتایج شبیه سازی روی شبکه های نمونه (مقیاس کوچک و بزرگ) نشان می دهد که چارچوب پیشنهادی نسبت به روش های مرسوم (جایابی منفرد فقط با معیار اقتصادی یا فقط با معیار ترافیکی) منجر به کاهش قابل توجه هزینه کل، بهبود پروفیل ولتاژ، کاهش THD و کاهش زمان سفر کل می شود؛ ضمن اینکه توانایی ایستگاه ها در ارائه خدمات جبران توان راکتیو و فیلترینگ هارمونیک می تواند ارزش افزوده اقتصادی و فنی برای اپراتور شبکه فراهم آورد.