[發(fā)明專利]一種電動(dòng)汽車的充電需求確定方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710482074.7
• 申請(qǐng)日: 2017-06-22
• 公開（公告）號(hào): CN109117972A
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 袁健;李超;張丹丹;王森;朱建威
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/06;G06F17/50
• 代理公司: 南京理工大學(xué)專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

本發(fā)明公開了一種電動(dòng)汽車的充電需求計(jì)算方法，包括以下步驟：1)通過馬爾可夫鏈描述電動(dòng)汽車用戶一天出行過程中動(dòng)力電池荷電狀態(tài)的變化情況；2)考慮用戶出行過程中交通指數(shù)對(duì)應(yīng)的耗時(shí)系數(shù)對(duì)行駛時(shí)間的影響及各時(shí)段電動(dòng)汽車出行時(shí)間對(duì)應(yīng)各目的地的概率，確定一天各個(gè)時(shí)刻充電需求的分布情況；3)采用蒙特卡洛模擬方法，得出電動(dòng)汽車充電需求的時(shí)間和空間分布；本發(fā)明的方法考慮交通耗時(shí)系數(shù)對(duì)電動(dòng)汽車行駛過程的影響，能夠更加準(zhǔn)確地反應(yīng)充電需求的時(shí)空分布。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)領(lǐng)域，特別涉及一種電動(dòng)汽車的充電需求確定方法。

背景技術(shù)

隨著中國能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的日益嚴(yán)重，電動(dòng)汽車作為未來能源安全和節(jié)能環(huán)保的重要環(huán)節(jié)，其發(fā)展趨勢(shì)已勢(shì)不可擋。隨著電動(dòng)汽車大規(guī)模接入電網(wǎng)，作為充電設(shè)施合理規(guī)劃建設(shè)的基礎(chǔ)，準(zhǔn)確的電動(dòng)汽車充電負(fù)荷需求的預(yù)測(cè)與計(jì)算必不可少。由于電動(dòng)汽車用戶出行習(xí)慣的復(fù)雜性、多樣性和充電行為的不確定性，充電負(fù)荷需求在存在時(shí)段隨機(jī)波動(dòng)的特點(diǎn)，負(fù)荷預(yù)測(cè)難度較大。

以往關(guān)于電動(dòng)汽車充電負(fù)荷預(yù)測(cè)的研究，大多在假定充電時(shí)段和充電方式的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，忽視了充電負(fù)荷在時(shí)空上的隨機(jī)性，較少考慮用戶出行過程中交通擁堵狀況對(duì)行駛時(shí)間的影響。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題在于提供一種電動(dòng)汽車的充電需求確定方法。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種電動(dòng)汽車的充電需求確定方法，包括以下步驟：

步驟1、通過馬爾可夫鏈描述電動(dòng)汽車用戶一天出行過程中動(dòng)力電池荷電狀態(tài)的變化情況；

通過馬爾可夫鏈描述電動(dòng)汽車用戶一天出行過程中動(dòng)力電池荷電狀態(tài)的變化情況，所用公式為：

式中：P_f、P_m分別為快充、慢充的充電功率；t_c為充電時(shí)長(zhǎng)；Q_k為第k輛電動(dòng)汽車的電池容量。

步驟2、根據(jù)用戶出行過程中交通指數(shù)對(duì)應(yīng)的耗時(shí)系數(shù)對(duì)行駛時(shí)間的影響及各時(shí)段電動(dòng)汽車出行時(shí)間對(duì)應(yīng)各目的地的概率，確定一天各個(gè)時(shí)刻充電需求的分布情況；

電動(dòng)汽車行駛所需時(shí)間受到該時(shí)段交通指數(shù)對(duì)應(yīng)的耗時(shí)系數(shù)的公式為：

式中，T_i為第i段行程所需時(shí)間；T_i′為考慮交通況時(shí)第i段行程所需時(shí)間；為耗時(shí)系數(shù)表示對(duì)應(yīng)交通指數(shù)下比暢通狀態(tài)下多耗時(shí)的倍數(shù)。

確定一天各個(gè)時(shí)刻充電需求的分布情況，具體為：

將出行時(shí)間按間隔離散化，將出行目的轉(zhuǎn)移概率定義為M×N維的矩陣，其中M為出行目的地分類數(shù)，N為離散化的時(shí)間間隔數(shù)，表示形式為：

式中，表示在t_k-1～t_k時(shí)間段內(nèi)出行的電動(dòng)汽車出行目的為i類區(qū)域的概率；用戶出行時(shí)選擇各類出行目的地的概率之和為1，即

在t_k-1～t_k時(shí)間段內(nèi)，在i區(qū)域N輛電動(dòng)汽車的累計(jì)充電需求為

式中，表示第n輛電動(dòng)汽車在t_k-1～t_k時(shí)間段內(nèi)充電功率。

步驟3、采用蒙特卡洛模擬方法，確定電動(dòng)汽車充電需求的時(shí)間和空間分布。具體為：

(1)抽取單個(gè)用戶一天首次開始出行時(shí)間T以及該出行時(shí)刻的SOC；