[發明專利]一種電動汽車充電負荷時空概率分布模型計算方法

有效

• 申請號: 202110201648.5
• 申請日: 2021-02-23
• 公開（公告）號: CN112993980B
• 公開（公告）日: 2022-10-14
• 發明（設計）人: 張楊;吳國誠;倪籌帷;郭力;劉一欣;馬瑜涵;張宇軒
• 申請（專利權）人: 國網浙江省電力有限公司電力科學研究院;國網浙江省電力有限公司;天津大學
• 主分類號: H02J3/00
• 分類號: H02J3/00;H02J7/00
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 張建青

1.一種電動汽車充電負荷時空概率分布模型計算方法，其特征在于；

先利用OD矩陣的車輛出行統計數據，結合路網節點的人口數量、車輛行程耗時、路徑選擇、和車輛充電過程，計算路網中同種類型車輛單次出行概率分布及單輛車單次出行充電功率的時空概率分布；

再結合交通分布情況、車輛的出行耗時和耗能特性，利用節點綜合SOC和車流群綜合SOC概率密度函數計算該路網中電動汽車充電負荷的時空概率分布；

其中利用OD矩陣的車輛出行統計數據的步驟如下：

將路網節點按照功能進行劃分且至少劃分成N種類型，并根據出發地orgin-目的地destination的組合至少形成N²個OD對，N≥3；

統計路網節點區域內一定數量車輛在一天中的出行數據，出行數據包含輛車在當天每次出行的出發地-目的地的DO對類型，以及起始出發時刻；

通過統計車輛的出行數據進行擬合，獲取不同類型OD對-時間的聯合概率分布矩陣P_ODT；

其中結合路網節點的人口數量步驟如下：

對路網節點按照人口數量分配權重W，并得到T類型區域中節點n_j的概率P_n(T,n_j)，

結合P_ODT生成OD矩陣，即在t時刻OD對i發生的概率P_OD(i,t)，

P_OD(i,t_s)＝P_n(T_OD,i,d,des(i))·P_ODT(T_OD,i,t_s)P_n(T_OD,i,s,sta(i))

式中，T_OD,i為OD對i的類型；T_OD,i,s、T_OD,i,d分別表示OD對i的起點和終點的節點類型；

sta(·)、des(·)分別為求取OD對i的起始節點和終點節點編號的運算；

其中所述車輛行程耗時為不同OD對的路徑消耗時間，其計算步驟如下：

利用車速流量實用模型-BPR模型，計算t時刻OD對i在路程中消耗的時間和車輛在道路分布的期望值矩陣N_cr；

再通過矩陣中值的正態分布特性計算出不同OD對的路徑消耗時間；

在車輛的路徑選擇中，車輛有P_st的概率選擇以最短時間的路徑出行，1-P_st的概率以最短路程路徑出行，分別基于路段出行時間和路段長度的鄰接矩陣，使用Dijkstra算法計算出行路徑；在計算過程中，默認車輛的能耗與形式里程為線性關系；

在車輛充電過程中，OD對i的車輛出行結束時SOC概率密度函數為f_ODa,i(s)；

車輛抵達目的地后的充電時長t_c概率密度函數f_ODa,ct,i(t_c)，由f_ODa,i(s)的線性變化獲得，計算公式為

同時引入補償系數c(n_j,t)，以補償因出行需求而中途離開的車輛，其物理意義為t時刻節點n_j充電功率中，由于車輛離開而剩余的部分

式中，N_NN(n_j,t)，N_NL(n_j,t)，N_NA(n_j,t)分別為t時刻節點n_j的停放車輛數，離開車輛數和抵達車輛數；

則可得到在車輛的一次出行中，在t時刻充電的概率P_C(n_j,t)為：

式中，表示的路程行駛時間的概率密度函數，為節點n_j的額定充電功率。