[發(fā)明專利]一種基于電動汽車?yán)锍谭植嫉呢?fù)荷預(yù)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011128773.X
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN114386645A
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張翼英;劉松;尚靜;阮元龍;張亞男;梁琨
• 申請（專利權(quán)）人: 天津科技大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種基于電動汽車?yán)锍谭植嫉呢?fù)荷預(yù)測方法，其主要技術(shù)特點(diǎn)是：通過對電動汽車行駛里程、剩余電量以及充電時刻和充電時長的分布進(jìn)行分析，得到電動汽車的充電規(guī)律，從而對每一時刻的充電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測，有效地預(yù)測了電動汽車的充電負(fù)荷，可以為相關(guān)電網(wǎng)公司提供有效的預(yù)測曲線，并作出相應(yīng)的調(diào)整。本發(fā)明根據(jù)正態(tài)分布的原理，基于統(tǒng)計學(xué)對電動汽車造成的負(fù)荷沖擊做出了預(yù)測，原理簡單，實(shí)現(xiàn)簡便，避免了模型復(fù)雜造成的不易實(shí)現(xiàn)和誤差難以控制的問題。本發(fā)明的方案旨在能夠?qū)﹄娋W(wǎng)沖擊的影響進(jìn)行預(yù)測，提前做出措施對電動汽車的充電行為進(jìn)行約束和調(diào)整，提高電網(wǎng)的安全性和利用率。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于電動汽車?yán)锍谭植嫉呢?fù)荷預(yù)測方法，基于統(tǒng)計學(xué)對電 動汽車造成的負(fù)荷沖擊做出了預(yù)測，為相關(guān)電網(wǎng)公司提供有效的預(yù)測曲線，并 作出相應(yīng)的調(diào)整，提高電網(wǎng)的安全性和利用率。

背景技術(shù)

電動汽車數(shù)量和種類的增長速度驚人，用途和行駛規(guī)律各不相同，由于用 戶行為存在隨機(jī)性和不確定性，以及快速極速充電站的普及，用戶無規(guī)律進(jìn)行 的快速極速充電會對電網(wǎng)形成沖擊負(fù)荷，影響電網(wǎng)穩(wěn)定，造成相繼的安全隱患。 針對這一問題，需要對充電行為產(chǎn)生的負(fù)荷沖擊進(jìn)行預(yù)測，方法是通過對電動 汽車數(shù)量以及行駛里程的概率分布，估算每一時刻的功率負(fù)荷，從而對電網(wǎng)沖 擊進(jìn)行預(yù)測。

在一般的蒙特卡洛方法對充電負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測時，在對電動汽車數(shù)量、里程 估算以后，需要對電動汽車充電與否進(jìn)行判斷，主要是以電動汽車的剩余電量 SOC作為參考值。剩余電量的參考值欠缺嚴(yán)謹(jǐn)性，不足以深刻反映負(fù)荷預(yù)測值。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明對于電動汽車充電的隨機(jī)性進(jìn)行了統(tǒng)計學(xué)的分析，以概率密度和概 率分布的形式對電動汽車的里程、充電時刻以及充電時間進(jìn)行估算，最后得到 一段時間內(nèi)的功率值，進(jìn)而對電網(wǎng)沖擊的負(fù)荷進(jìn)行預(yù)測。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)步驟如下：

步驟A：電動汽車數(shù)量的估算

假設(shè)區(qū)域內(nèi)的汽車數(shù)量是N，而其中電動汽車的數(shù)量是a，則判斷汽車是電 動汽車的概率為(古典概型)：

判斷電動汽車的流程如圖1所示。

步驟B：充電時刻的分布

為了簡化模型，認(rèn)為電動汽車的出行規(guī)律和普通汽車的出行規(guī)律相似。根 據(jù)2009年美國交通部對美國家用車輛調(diào)查NHTS(National Household Travel Survey)結(jié)果給出的數(shù)據(jù)，可以得到電動汽車出行后的開始充電時刻服從正態(tài)分 布：

式中t₀表示充電時刻，μ₀和σ₀分別表示t₀的期望和方差。

步驟C：電動汽車?yán)锍谭植?/p>

對電動汽車的行駛里程的估算是負(fù)荷預(yù)測的前提。同樣根據(jù)NHTS的數(shù)據(jù)， 可以得到電動汽車行駛里程的分布：

式中s為里程，μ₁和σ₁分別為s的期望和方差。

步驟D：行駛里程和剩余電量的關(guān)系

充電時間的計算直接根據(jù)電動汽車的剩余電量計算，根據(jù)相關(guān)測試數(shù)據(jù)可 以得到電動汽車行駛里程和剩余電量百分比SOC的關(guān)系是反比關(guān)系，即：

s＝kSOC+b

式中k＜0。

步驟E：充電時間的分布

而對于充電時長則由下式表達(dá)：