[發(fā)明專利]一種充電樁短期負(fù)荷預(yù)測方法及其系統(tǒng)

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• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113298298A
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭亞鋒;但偉;屠學(xué)偉;高宇峰;王春雨;魏振華;桑士杰
• 申請（專利權(quán)）人: 國核電力規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06N3/04;G06N20/20;B60L53/31
• 代理公司: 北京知聯(lián)天下知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11594
• 代理人: 張迎新;史光偉

本發(fā)明公開了一種充電樁短期負(fù)荷預(yù)測方法及其系統(tǒng)，所述預(yù)測方法包括以下步驟：從數(shù)據(jù)庫中取出一定時(shí)間段內(nèi)的實(shí)際負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)和多種預(yù)測方法得出的預(yù)測數(shù)據(jù)；根據(jù)實(shí)際負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)和所述預(yù)測數(shù)據(jù)分別計(jì)算多種預(yù)測方法預(yù)測負(fù)荷的誤差E；比較多種所述預(yù)測方法預(yù)測負(fù)荷的誤差E：切換到所述誤差E最小的預(yù)測方法。通過本發(fā)明可以在不同場景下選擇不同的負(fù)荷預(yù)測方法，提高預(yù)測的準(zhǔn)確性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于充電樁負(fù)荷預(yù)測領(lǐng)域，特別涉及一種充電樁短期負(fù)荷預(yù)測方法及其系統(tǒng)。

背景技術(shù)

近年來，隨著國家對自然環(huán)境保護(hù)的重視，實(shí)現(xiàn)低碳排放已成為我國實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)重要目標(biāo)。同時(shí)，伴隨著人類對大自然的掠奪性開發(fā)，石油資源短缺已成為世界各國普遍擔(dān)憂的問題。在此背景之下，電動(dòng)汽車作為一種新型清潔能源汽車，它在提高能源安全性、減少溫室氣體和其他污染物的排放以及緩解能源短缺危機(jī)等方面發(fā)揮著重要作用。為此，我國加快電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)布局，相繼推出鼓勵(lì)政策，各大汽車公司加快電動(dòng)汽車研制，可以預(yù)見，在不久的將來，電動(dòng)汽車將會(huì)成為一種主流出行方式。

隨著電動(dòng)汽車的數(shù)量逐步增多，電動(dòng)汽車充電樁作為最關(guān)鍵的配套設(shè)施也隨之興建，當(dāng)這些新建的充電樁投入使用時(shí)，其電力網(wǎng)絡(luò)必然要考慮電動(dòng)汽車在充電時(shí)對電網(wǎng)負(fù)荷的影響。但是，新建的這些充電樁，初期運(yùn)行時(shí)，缺乏相應(yīng)的充電樁負(fù)荷數(shù)據(jù)，無法建立起相應(yīng)的預(yù)測模型。

如圖1所示，現(xiàn)有技術(shù)中提出一種基于密度峰值的充電樁負(fù)荷預(yù)測方法，該方法包括：對充電樁的歷史日負(fù)荷數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類，得到多個(gè)歷史日負(fù)荷數(shù)據(jù)簇；獲取與歷史日負(fù)荷數(shù)據(jù)簇對應(yīng)的歷史日屬性簇；基于歷史日負(fù)荷數(shù)據(jù)簇和歷史日屬性建立決策樹模型；將預(yù)測日屬性輸入決策樹模型，得到目標(biāo)歷史日負(fù)荷數(shù)據(jù)簇；獲取與目標(biāo)歷史日負(fù)荷數(shù)據(jù)簇中的目標(biāo)歷史日負(fù)荷數(shù)據(jù)對應(yīng)的目標(biāo)歷史日充電相關(guān)數(shù)據(jù)和目標(biāo)歷史日屬性；基于目標(biāo)歷史日充電相關(guān)數(shù)據(jù)和目標(biāo)歷史日屬性訓(xùn)練深度信念網(wǎng)絡(luò)模型；將預(yù)測日屬性輸入深度信念網(wǎng)絡(luò)模型，得到充電樁的預(yù)測日充電相關(guān)數(shù)據(jù)。

但是根據(jù)實(shí)際的效果來看，在不同場景下采用單一的預(yù)測方法進(jìn)行預(yù)測，可能存在預(yù)測精度不足的問題。所述現(xiàn)在急需一種充電樁短期負(fù)荷預(yù)測方法將多種充電樁負(fù)荷預(yù)測方式進(jìn)行組合，根據(jù)應(yīng)用場景進(jìn)行預(yù)測方式的切花，來實(shí)現(xiàn)對充電樁整個(gè)運(yùn)行周期的負(fù)荷實(shí)現(xiàn)較為精準(zhǔn)的預(yù)測。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明公開了一種充電樁短期負(fù)荷預(yù)測方法，所述預(yù)測方法包括以下步驟：

從數(shù)據(jù)庫中取出預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的實(shí)際負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)和多種預(yù)測方法得出的預(yù)測數(shù)據(jù)；

根據(jù)實(shí)際負(fù)荷歷史數(shù)據(jù)和所述預(yù)測數(shù)據(jù)分別計(jì)算多種預(yù)測方法預(yù)測負(fù)荷的誤差E；

比較多種所述預(yù)測方法預(yù)測負(fù)荷的誤差E：

切換到所述誤差E最小的預(yù)測方法。

進(jìn)一步的，所述誤差E的計(jì)算方法為將所述預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)每一時(shí)刻的預(yù)測的負(fù)荷與實(shí)際負(fù)荷的差的絕對值累加。

進(jìn)一步的，多種所述預(yù)測方法包括基于蒙特卡洛的負(fù)荷預(yù)測方法和基于機(jī)器學(xué)習(xí)的負(fù)荷預(yù)測方法。

進(jìn)一步的，所述基于蒙特卡洛的負(fù)荷預(yù)測方法包括以下步驟：

步驟S1：獲取充電樁基本信息；

步驟S2：隨機(jī)抽取每輛車的類型；

步驟S3：用蒙特卡洛模擬的方法抽取每輛車的起始充電時(shí)間，然后按照時(shí)間順序?qū)④囕v進(jìn)行標(biāo)號排序；

步驟S4：用蒙特卡洛模擬的方法抽取每輛車的起始充電容量；

步驟S5：按照各類型的車輛電池容量，計(jì)算各類型車輛的充電時(shí)長，并且初始化車輛已經(jīng)充電時(shí)長為零；