[發明專利]考慮隨機特性的電動汽車充電負荷估算方法

在審

• 申請號: 201510859882.1
• 申請日: 2015-11-30
• 公開（公告）號: CN105260807A
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 錢科軍
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司蘇州供電公司;國家電網公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛

技術領域

本發明屬于智能電網領域，具體涉及一種考慮隨機特性的電動汽車充電負荷估算方法。

背景技術

發展電動汽車是落實國家低碳經濟發展戰略、促進資源節約型、環境友好型社會建設的重要舉措，因此電動汽車在我國亦被稱為“綠色汽車”。純電池電動汽車（BatteryElectricVehicle,簡稱BEV），是指完全由可充電電池（如鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池或鋰離子電池）提供動力源，用電機驅動車輪行駛，符合道路交通、安全法規各項要求的車輛。

我國的電動汽車產業目前呈現出較快的發展勢頭。作為低碳產業的重要一環，中國確立了電動汽車發展的戰略目標：到2015年，純電動汽車應用達50萬輛以上；到2020年，新能源汽車技術達到國際先進水平。純電動汽車未來如此大規模的應用必將導致大量電池充電負荷的迅速增長，這種新型的前所未有的電力負荷將給電力系統的運行帶來重要影響，也將給我國打造智能電網帶來重要挑戰。主要的影響包括但不限于：電能質量惡化、負荷峰值增加、變壓器/線路過載、電網投資增加等。因此，有必要考慮電動汽車充電的隨機特性，建立數學模型準確地研究電動汽車充電負荷，為電力系統負荷預測提供重要技術支撐，從而制定相應的應對措施及規劃方案。

然而，目前已有的研究成果所用建模方法大多簡化太多，并沒有根據電動汽車用戶的實際用車習慣和充電習慣考慮其隨機特性，因此，在此基礎上的分析也是不準確的。針對該問題，已有文獻尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明的目的是提供一種考慮了電動汽車充電的隨機特性、從而能夠較準確地評估電動汽車充電對電網影響的電動汽車充電負荷估算方法。

為達到上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種考慮隨機特性的電動汽車充電負荷估算方法，用于對電力系統中含有的電動汽車充電所需電力負荷進行估算，該方法包括電動汽車分類、單輛電動汽車充電負荷估算和多輛電動汽車充電負荷估算三個步驟；

（1）所述電動汽車分類包括：獲取各種電動汽車的與其電池相關的參數數據，并將所獲取的參數數據按照不同的電動汽車分類方式進行分類統計；

（2）所述單輛電動汽車充電負荷估算包括：重復多次按照步驟a至i實現單輛電動汽車充電負荷估算，從而針對多輛電動汽車分別估算出其各自的充電過程負荷狀況：

a、選定所述數據庫中的一類電動汽車，根據該類所述電動汽車的電池容量的統計數據獲得該類所述電動汽車的電池容量的數學分布，并得出該類所述電動汽車的電池容量的概率分布函數；

b、對所選定的該類電動汽車，根據該類所述電動汽車的電池容量的概率分布函數對該類所述電動汽車的電池容量進行隨機采樣，使采樣獲得的電池容量處于該類所述電動汽車的電池容量的最大值與最小值之間，從而獲得該類所述電動汽車的電池容量；

c、對所選定的該類電動汽車，根據采樣獲得的該類所述電動汽車的電池容量得出該類所述電動汽車的最大行駛距離；

d、對所選定的該類電動汽車，根據該類所述電動汽車的日行駛里程的統計數據獲得該類所述電動汽車的日行駛里程的數學分布，并得出該類所述電動汽車的日行駛里程的概率分布函數；

e、對所選定的該類電動汽車，根據該類所述電動汽車的日行駛里程的概率分布函數對該類所述電動汽車的日行駛里程進行隨機采樣，從而獲得該類所述電動汽車的日行駛里程；

f、對所選定的該類電動汽車，根據采樣獲得的該類所述電動汽車的日行駛里程估算單輛該類所述電動汽車的電池在充電前的荷電狀態；

g、對所選定的該類電動汽車，根據該類所述電動汽車的起始充電時間的統計數據獲得該類所述電動汽車的起始充電時間的數學分布，并得出該類所述電動汽車的起始充電時間的概率分布函數；

h、對所選定的該類電動汽車，根據該類所述電動汽車的起始充電時間的概率分布函數對該類所述電動汽車的起始充電時間進行隨機采樣，從而獲得該類所述電動汽車的起始充電時間；

i、對所選定的該類電動汽車，根據采樣獲得的該類所述電動汽車的電池在充電前的荷電狀態、電池的充電曲線和起始充電時間確定每一時刻單輛該類所述電動汽車的充電負荷及其荷電狀態；

（3）所述多輛電動汽車充電負荷估算包括：根據針對多輛電動汽車分別估算出的各自的充電過程負荷狀況，計算每一時刻多輛所述電動汽車的充電負荷之和。

步驟（1）中，對所述電動汽車按照用途或類型分類。