基于复杂网络的电动汽车智能充换电服务网络评估方法

（国网哈尔滨供电公司电动汽车服务公司，黑龙江 哈尔滨 150000）

基于复杂网络的电动汽车智能充换电服务网络评估方法

焦婷婷

（国网哈尔滨供电公司电动汽车服务公司，黑龙江 哈尔滨 150000）

复杂网络在电网领域有着十分广泛的应用，在充换电网络的运行中对其服务能力也有着十分重要的影响，同时也成为了促进智能充换电服务网络评估的一个十分重要的桥梁。本文主要分析了基于复杂网络的电动汽车智能充换电服务网络评估方法，以供有关人员参考和借鉴。

电动汽车；复杂网络；网络服务能力

我国的汽车电池技术发展水平还处于一个相对较低的水平，电池在充电的过程中需要耗费很长的时间，所以这种汽车无法充分的满足汽车用户的相关需求，近几年，国家也将研究的重点放在了汽车智能充电服务网络的建设上，推动了电动汽车智能充换电网络评估工作的发展。

1 基于复杂网络的电动汽车智能充换电服务网络评估方法的必要性

充电汽车已经在我国汽车行业悄然兴起，但是在电能汽车发展的过程中，电池是一个很大的问题，所以为了能够更好的对这种现象进行有效的改进，人们也将研究工作主要集中在了充电运营和智能管理当中，同时还向国外专家充分借鉴了智能分析和计算的技术，在这样的情况下，我国的相关部门也逐渐加大了电能汽车自动充换电服务网络的建设力度，希望能够通过这样的方式促进我国电动汽车行业的稳定发展。

该网的发展极大的改变了传统思想中的不利因素，该网络在运行的过程中主要是对充电站使用统一的网络，这样也更加有利于专门的企业对网络进行统一化的管理，同时这种发展趋势也充分的打破了汽车和电池必须要进行统一更换和使用的传统思维，企业在发展的过程中也更有主动权，但是因为该技术在我国发展的时间并不是很长，所以对其的评估还是一个比较棘手的问题。

最近几年，现实网络中逐渐出现了小世界现象，所以复杂网络理论也逐渐受到了科研界的关注，这种网络是在传统网络的基础上融合电网的物理特点和网络模型的优势而出现的很多方法和理论，这些研究对我国电动汽车的发展有着十分积极的意义。电动智能汽车智能充换电网络在网络运行中是一个十分重要的基础设施，其结构的安全性和稳定性对整个系统的正常运行都有着十分重要的影响，所以加强对电力网络的研究能够更好的解决这一方面存在的重要问题。

2 智能换电充电服务网络能力评估

2.1 相关概念。对于该网络而言，在其结构和设备的基本属性的基础上，还要从宏观的发展角度来考虑。对其综合的续航保障和服务能力进行可观的评价，在评价的过程中，其实际上和效率和网络能力评价有着极强的相似性，这种检测指标实际上检验的也是网络运行过程中节点和几点之间存在的距离给电动汽车动力系统在运行的过程中造成的安全风险。

2.2 续航风险距离。通常我们在对效率进行定义时，都是将节点之间的距离当成是线路的实际数量，同时我们还将电气的距离定义成等值阻抗，距离实际上就是体现两个节点之间在物理传递方面的成本，在对充换电网络定义中，我们将挨着的两个换电站节点i和j之间的线路l的续航风险距离定义为：

式中：lij为换电站i与j之间沿公路行驶的地理距离；B为理论上一次换电后满充的电池组耗尽其所有电量后电动汽车所行使的距离。由上式可见，在极端情况下，若lij=0，则续航风险距离为零，这意味着沿公路不间断地分布着换电站，汽车在任意地点都可以进行换电服务，从而其续航风险距离为0。当lij≥B，则意味着电动汽车在换电后耗尽其所有电量也无法到达下一座换电站，因而其续航风险距离为无穷大。对于不相邻的两个换电站和之间的一条路径P，该路径的续航风险距离可定义为：

根据本文中所提到的定义内容，电动汽车在沿着某一录井进行行驶的过程中，其续航的风险就是该路程之中所有分路段续航风险之和，如果在行驶的过程中，一个分路段的续航风险距离为无穷大，那也就意味着这一路程中的续航风险也是无穷大的，所以汽车如果继续沿着这个方向进行行驶是根本没有办法到达目标地点的，所以这和传统的距离的定义是基本吻合的。

续航风险距离实际上反映的是服务网络之间的各个节点之间的距离对其续航服务能力的实际影响，所以其物理指标几乎完全取决于网络自身的结构特性。所以这一概念在实际的应用中同时满足了距离的基本定义，同时也能够充分体现出换电服务网络自身存在的一些特点。

2.3 续航能量密度。在电网的网络能力指标中充分发挥输电电路传输容量这样的重要的指标是为了对网络元素中具有明显的差异性的物理特征对网络传输性能的实际影响，和这个原理非常相似，在充换电服务网络中，如果一个说当选路在运行的过程中能够达到续航的实际容量就说明动力电池的分布情况具有较强的合理性和科学性，同时电池的电力供应也完全能够达到续航的要求。我们将换电站定义为i，其坐标为xi，如果其实际的对按量总量为Oi，本文主要定义的是沿着某一个方向F在（xi，xi+B）区间的续航能量密度是：

续航能量密度体现了该换电站当前存储的可供更换的电池总电量在其服务能够覆盖的行驶距离之内的分布密度，也就是其在这一区间内保障电动汽车续航行驶的“容量”。对于某一路径P上的任意一点x，该点的续航能量密度为

式（4）表明任一点x的续航能量密度等于覆盖该点的所有换电站i续航能量密度之和。而路径P的续航能量密度定义为其各点续航能量密度的最小值：

结语

在我国，电力资源非常的丰富，而且我国也非常重视生态环境的建设，所以电动汽车的发展必定是未来的一个趋势，但是在当今电动汽车发展的过程中还会受到很多因素的制约，充换电服务网络的发展水平就是其中之一，但是随着我国科技和经济的不断发展，相信该项技术一定会有所改进，同时在更为广阔的范围内得以应用。

[1]宋永华，阳岳希，胡泽春.电动汽车电池的现状及发展趋势[J].电网技术，2011（04）.

[2]高赐威，张亮.电动汽车充电对电网影响的综述[J].电网技术，2011（02）.

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