[發(fā)明專利]一種結(jié)合蒙特卡洛負荷模型和始推末潮流計算方法的停車場實時電動車負荷預(yù)測方法

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• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112701680A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱棋;蔡慧;謝岳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國計量大學(xué)
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J3/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種結(jié)合蒙特卡洛負荷模型和始推末潮流計算方法的停車場實時電動車負荷預(yù)測方法，其特征在于應(yīng)用一種結(jié)合隨機采樣和潮流計算的方法，從而解決停車場充電負荷無序問題。實現(xiàn)所提出停車場實時電動車負荷預(yù)測方法的系統(tǒng)包括IEEE33配電網(wǎng)模型、節(jié)點之間的等效電路、蒙特卡洛負荷模型。其中IEEE33配電網(wǎng)模型包括1條支路、33節(jié)點。以一天作為負荷預(yù)測時間，33臺電動車充電時間作為一組隨機序列，按照一定的規(guī)則條件，利用特定的方法轉(zhuǎn)換為符合要求的概率分布；節(jié)點之間通過等效電路進行分解，得到每個節(jié)點的節(jié)點電壓、有功功率、無功功率。本發(fā)明利用蒙特卡洛算法在考慮電動車充電概率的方差和期望的模糊性情況下，可確定負荷的機會密度函數(shù)，建立其模糊隨機模型，結(jié)合始推末潮流計算方法實現(xiàn)了對無序停車場充電的各點狀態(tài)的檢測與評估。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及配電網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域，具體講涉及一種結(jié)合蒙特卡洛負荷模型和始推末潮流計算方法的停車場實時電動車負荷預(yù)測方法。

技術(shù)背景

隨著電動汽車技術(shù)的飛速發(fā)展，尤其是電池儲能技術(shù)的突破，以及國家對于電動汽車產(chǎn)業(yè)的政策扶持，未來電動汽車勢必會規(guī)模化運行。

同時隨著人們對生活質(zhì)量要求的提高，我國人均能源消費也在逐年增加，采用清潔能源代替高污染的化石能源來改善目前環(huán)境污染問題己經(jīng)迫在眉睫。在交通領(lǐng)域，人們對汽車的剛性需求保持旺盛，尤其是私家車的保有量增長趨勢迅猛。據(jù)交管局統(tǒng)計數(shù)據(jù)，截止2016年底我國汽車保有量為94億其中私家車保有量高達1.46億新與上年相比增長了15.08％。目前汽車的驅(qū)動能量主要來源還是柴油、汽油等石油衍生產(chǎn)品，2016年我國全年石油的消耗量為5.56億噸，汽車的石油消耗量大約占國內(nèi)所有行業(yè)石油消耗總量的1/3。

電動汽車的推廣使用能夠有效減少傳統(tǒng)化石燃料的使用、降低碳排放，隨著電池使用成本的降低、整車制造技術(shù)的增強與充電設(shè)備平臺的完善，電動汽車迎來快速發(fā)展時段，其保有量將與日俱增。由于用戶對車輛的充電行為習(xí)慣不同，大量電動車隨機無序的充電行為將會對配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運行安全造成一些負面的效應(yīng)。在對電動車輛的充電負荷特性分析基礎(chǔ)上，應(yīng)探究電動車在該停車場網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的充電質(zhì)量，改善配電網(wǎng)峰谷差率與運行穩(wěn)定性。

發(fā)明內(nèi)容

為了改善電動車在該停車場網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中的充電質(zhì)量，本發(fā)明提出了一種結(jié)合蒙特卡洛負荷模型和始推末潮流計算方法的停車場實時電動車負荷預(yù)測方法，解決了電動車無序充電時負荷無法預(yù)測問題，并且在預(yù)測充電負荷后推算出每個節(jié)點的節(jié)點電壓、有功功率、無功功率。并為無序停車場充電的各點狀態(tài)的檢測與評估提供了可行的方法。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種結(jié)合蒙特卡洛負荷模型和始推末潮流計算方法的停車場實時電動車負荷預(yù)測方法，其特征在于應(yīng)用一種結(jié)合隨機采樣和潮流計算的方法；實現(xiàn)所提出停車場實時電動車負荷預(yù)測方法的系統(tǒng)包括IEEE33配電網(wǎng)模型、節(jié)點之間的等效電路、蒙特卡洛負荷模型三個部分；所述IEEE33配電網(wǎng)模型為簡化的一條支路和三十三節(jié)點模型，方便進行前推后的潮流計算；所述節(jié)點之間的等效電路為簡化的Π型等效電路，等效電路中只包括電阻和電抗，每個節(jié)點下都有一個充電樁，可以為電動汽車提供充電；所述蒙特卡洛負荷模型是一種隨機模擬方法，以概率和統(tǒng)計理論方法為基礎(chǔ)的一種計算方法，實施步驟分為以下步驟；

I.分析每個可變因素的可能變化范圍及其概率分布；

II.根據(jù)各參量的范圍和概率分布，通過隨機抽樣的方式得到單個樣本，獲取單個樣本的方式包括使用隨機數(shù)以及計算機隨機模擬；負荷模型加入了噪聲混合模型來減弱異常值和孤立點的影響；

III.重復(fù)步驟II.模擬得到多個樣本，將所有樣本疊加后即可得到滿足概率分布特性的整體模型。

進一步：所述前推后的潮流計算功率推導(dǎo)的公式為：

進一步：所述前推后的潮流計算電壓推導(dǎo)的公式為：