[發(fā)明專利]電動(dòng)汽車充電站負(fù)荷預(yù)測方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210553690.4
• 申請(qǐng)日: 2012-12-18
• 公開（公告）號(hào): CN103065199A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 趙偉;張永旺;楊少兵;姜久春;吳命利;張維戈
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 廣州知友專利商標(biāo)代理有限公司 44104
• 代理人: 周克佑

1.一種電動(dòng)汽車充電站負(fù)荷的預(yù)測方法，其特征是：根據(jù)準(zhǔn)確度要求，分為簡化法和動(dòng)態(tài)仿真法兩種；

若：①充電站充電或換電能力充足，任何待換或待充車輛均無需等候；②所有待充或待換電池組的剩余電量一致，充電功率和時(shí)長相等；③充電站未采取有序充電控制干預(yù)策略；

則采用簡化法，其包括以下步驟：

S1由歷史統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)得到每天的車輛進(jìn)站流量，從而統(tǒng)計(jì)出典型日的固定時(shí)間間隔內(nèi)的車輛進(jìn)站流量，由此可得到電動(dòng)汽車進(jìn)站流量曲線的分段曲線描述公式；

假設(shè)某個(gè)典型日的車輛進(jìn)站流量可用以下公式描述：

d_c=D(t)???????????????(1)

式中，D(t)用于描述充電站進(jìn)站車輛數(shù)量隨時(shí)間的變化情況，t為時(shí)間，單位為分鐘，t等于0即表示每日的0點(diǎn)0分0分，dc為車輛進(jìn)站密度，單位為輛/分鐘；

S2假設(shè)t為當(dāng)前時(shí)刻，Tc為充電時(shí)長，求解區(qū)間[t-Tc,t]內(nèi)進(jìn)站并正在充電的車輛數(shù)量

t時(shí)刻該充電站已接待的充電車輛總數(shù)可采用對(duì)式(1)積分得到：

n_s(t)=Int(∫D(tdt)???????????????(2)式中，Int為取整函數(shù)；

在區(qū)間[t-Tc,t]內(nèi)進(jìn)站并正在充電的所有車輛數(shù)量由下式計(jì)算：

nc(t)=Int(∫t=t-TctD(t)dt)---(3)]]>

S3計(jì)算任意時(shí)刻的有功功率

設(shè)一輛車的充電有功功率為p（單位：kW），t時(shí)刻充電站的有功功率便可以由式(3)計(jì)算得到：

ps(t)=p·Int(∫t=t-TctD(t)dt)---(4)]]>

式(4)是計(jì)算充電站負(fù)荷的簡化公式，輸入電動(dòng)汽車進(jìn)站流量曲線，便能快速計(jì)算出任意時(shí)刻的有功功率，無功功率可根據(jù)充電設(shè)備功率因數(shù)進(jìn)行推算；

若：需要考慮充電能力、充電時(shí)長差異的影響，還計(jì)及有序充電控制策略對(duì)充電負(fù)荷的影響，則采用動(dòng)態(tài)仿真法；

充電時(shí)長用正態(tài)分布的概率密度函數(shù)描述：

F(Tx)=12πσexp[-(Tx-Tc)22σ2]---(5)]]>

式中，Tx為充電時(shí)長變量，σ為標(biāo)準(zhǔn)差，Tc為充電時(shí)長均值；

由式(5)對(duì)已有的歷史充電時(shí)長進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和曲線擬合，可以得到描述正態(tài)分布的兩個(gè)參數(shù)：均值和標(biāo)準(zhǔn)差；

動(dòng)態(tài)仿真法可求得一天內(nèi)各個(gè)時(shí)刻的在充車輛總數(shù)及其充電功率，從而計(jì)算出充電站的總充電功率；

設(shè)步進(jìn)間隔設(shè)為1分鐘，對(duì)全天1440分鐘進(jìn)行仿真，充電設(shè)備包括空閑、正在充電、等待充電等3個(gè)狀態(tài)，則動(dòng)態(tài)仿真法包括以下子步驟：

1)設(shè)仿真時(shí)刻為0，初始化充電站數(shù)據(jù)；

2)將處于充電狀態(tài)的各車輛進(jìn)度增1并判斷是否已經(jīng)達(dá)到各自的充電期望值（單位：分鐘），是則結(jié)束該車充電過程，對(duì)應(yīng)的充電設(shè)備狀態(tài)設(shè)置為空閑；

3)按式(2)求取該時(shí)段內(nèi)進(jìn)站車輛，根據(jù)式(5)中所確定的均值和標(biāo)準(zhǔn)差、利用計(jì)算機(jī)偽隨機(jī)數(shù)產(chǎn)生服從正態(tài)分布的充電時(shí)長，據(jù)此設(shè)置新進(jìn)站電動(dòng)車輛的充電期望值，狀態(tài)設(shè)為正在充電、進(jìn)度為0；

4)將處于等待狀態(tài)的充電設(shè)備全部設(shè)置為正在充電狀態(tài)；

5)如有序充電控制策略限制了充電設(shè)備的總投運(yùn)數(shù)量，則按照進(jìn)度由小到大逐個(gè)將正在充電的充電設(shè)備設(shè)置為等待狀態(tài)，直至充電設(shè)備投運(yùn)數(shù)量等于或小于限值；如有序充電控制策略限制了充電設(shè)備的功率，則對(duì)每臺(tái)充電設(shè)備的功率進(jìn)行相應(yīng)設(shè)置，以滿足控制策略要求；

6)統(tǒng)計(jì)所有車輛的總充電功率，根據(jù)充電站綜合效率、功率因數(shù)求得該時(shí)刻充電站總負(fù)荷，包括有功功率和無功功率；

7)時(shí)刻步進(jìn)1分鐘，判斷營業(yè)周期是否結(jié)束，是則轉(zhuǎn)到第8步，否則轉(zhuǎn)到第2步；

8)仿真結(jié)束，輸出結(jié)果。