基于復雜網絡的電動汽車智能充換電服務網絡評估方法

（國網哈爾濱供電公司電動汽車服務公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

基于復雜網絡的電動汽車智能充換電服務網絡評估方法

焦婷婷

（國網哈爾濱供電公司電動汽車服務公司，黑龍江 哈爾濱 150000）

復雜網絡在電網領域有著十分廣泛的應用，在充換電網絡的運行中對其服務能力也有著十分重要的影響，同時也成為了促進智能充換電服務網絡評估的一個十分重要的橋梁。本文主要分析了基于復雜網絡的電動汽車智能充換電服務網絡評估方法，以供有關人員參考和借鑒。

電動汽車；復雜網絡；網絡服務能力

我國的汽車電池技術發展水平還處于一個相對較低的水平，電池在充電的過程中需要耗費很長的時間，所以這種汽車無法充分的滿足汽車用戶的相關需求，近幾年，國家也將研究的重點放在了汽車智能充電服務網絡的建設上，推動了電動汽車智能充換電網絡評估工作的發展。

1 基于復雜網絡的電動汽車智能充換電服務網絡評估方法的必要性

充電汽車已經在我國汽車行業悄然興起，但是在電能汽車發展的過程中，電池是一個很大的問題，所以為了能夠更好的對這種現象進行有效的改進，人們也將研究工作主要集中在了充電運營和智能管理當中，同時還向國外專家充分借鑒了智能分析和計算的技術，在這樣的情況下，我國的相關部門也逐漸加大了電能汽車自動充換電服務網絡的建設力度，希望能夠通過這樣的方式促進我國電動汽車行業的穩定發展。

該網的發展極大的改變了傳統思想中的不利因素，該網絡在運行的過程中主要是對充電站使用統一的網絡，這樣也更加有利于專門的企業對網絡進行統一化的管理，同時這種發展趨勢也充分的打破了汽車和電池必須要進行統一更換和使用的傳統思維，企業在發展的過程中也更有主動權，但是因為該技術在我國發展的時間并不是很長，所以對其的評估還是一個比較棘手的問題。

最近幾年，現實網絡中逐漸出現了小世界現象，所以復雜網絡理論也逐漸受到了科研界的關注，這種網絡是在傳統網絡的基礎上融合電網的物理特點和網絡模型的優勢而出現的很多方法和理論，這些研究對我國電動汽車的發展有著十分積極的意義。電動智能汽車智能充換電網絡在網絡運行中是一個十分重要的基礎設施，其結構的安全性和穩定性對整個系統的正常運行都有著十分重要的影響，所以加強對電力網絡的研究能夠更好的解決這一方面存在的重要問題。

2 智能換電充電服務網絡能力評估

2.1 相關概念。對于該網絡而言，在其結構和設備的基本屬性的基礎上，還要從宏觀的發展角度來考慮。對其綜合的續航保障和服務能力進行可觀的評價，在評價的過程中，其實際上和效率和網絡能力評價有著極強的相似性，這種檢測指標實際上檢驗的也是網絡運行過程中節點和幾點之間存在的距離給電動汽車動力系統在運行的過程中造成的安全風險。

2.2 續航風險距離。通常我們在對效率進行定義時，都是將節點之間的距離當成是線路的實際數量，同時我們還將電氣的距離定義成等值阻抗，距離實際上就是體現兩個節點之間在物理傳遞方面的成本，在對充換電網絡定義中，我們將挨著的兩個換電站節點i和j之間的線路l的續航風險距離定義為：

式中：lij為換電站i與j之間沿公路行駛的地理距離；B為理論上一次換電后滿充的電池組耗盡其所有電量后電動汽車所行使的距離。由上式可見，在極端情況下，若lij=0，則續航風險距離為零，這意味著沿公路不間斷地分布著換電站，汽車在任意地點都可以進行換電服務，從而其續航風險距離為0。當lij≥B，則意味著電動汽車在換電后耗盡其所有電量也無法到達下一座換電站，因而其續航風險距離為無窮大。對于不相鄰的兩個換電站和之間的一條路徑P，該路徑的續航風險距離可定義為：

根據本文中所提到的定義內容，電動汽車在沿著某一錄井進行行駛的過程中，其續航的風險就是該路程之中所有分路段續航風險之和，如果在行駛的過程中，一個分路段的續航風險距離為無窮大，那也就意味著這一路程中的續航風險也是無窮大的，所以汽車如果繼續沿著這個方向進行行駛是根本沒有辦法到達目標地點的，所以這和傳統的距離的定義是基本吻合的。

續航風險距離實際上反映的是服務網絡之間的各個節點之間的距離對其續航服務能力的實際影響，所以其物理指標幾乎完全取決于網絡自身的結構特性。所以這一概念在實際的應用中同時滿足了距離的基本定義，同時也能夠充分體現出換電服務網絡自身存在的一些特點。

2.3 續航能量密度。在電網的網絡能力指標中充分發揮輸電電路傳輸容量這樣的重要的指標是為了對網絡元素中具有明顯的差異性的物理特征對網絡傳輸性能的實際影響，和這個原理非常相似，在充換電服務網絡中，如果一個說當選路在運行的過程中能夠達到續航的實際容量就說明動力電池的分布情況具有較強的合理性和科學性，同時電池的電力供應也完全能夠達到續航的要求。我們將換電站定義為i，其坐標為xi，如果其實際的對按量總量為Oi，本文主要定義的是沿著某一個方向F在（xi，xi+B）區間的續航能量密度是：

續航能量密度體現了該換電站當前存儲的可供更換的電池總電量在其服務能夠覆蓋的行駛距離之內的分布密度，也就是其在這一區間內保障電動汽車續航行駛的“容量”。對于某一路徑P上的任意一點x，該點的續航能量密度為

式（4）表明任一點x的續航能量密度等于覆蓋該點的所有換電站i續航能量密度之和。而路徑P的續航能量密度定義為其各點續航能量密度的最小值：

結語

在我國，電力資源非常的豐富，而且我國也非常重視生態環境的建設，所以電動汽車的發展必定是未來的一個趨勢，但是在當今電動汽車發展的過程中還會受到很多因素的制約，充換電服務網絡的發展水平就是其中之一，但是隨著我國科技和經濟的不斷發展，相信該項技術一定會有所改進，同時在更為廣闊的范圍內得以應用。

[1]宋永華，陽岳希，胡澤春.電動汽車電池的現狀及發展趨勢[J].電網技術，2011（04）.

[2]高賜威，張亮.電動汽車充電對電網影響的綜述[J].電網技術，2011（02）.

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