一种计及电动汽车的概率潮流获取方法技术

本发明专利技术提供了一种计及电动汽车的概率潮流获取方法，该方法包括：根据电动车汽车实际出行情况确定电动汽车的功率分布量和电动汽车相关性，根据标准正态随机变量集和电动汽车相关性获得符合电动汽车相关性的标准正态随机变量集，对符合电动汽车相关性的标准正态随机变量集进行排序处理获得电动汽车的功率样本参考顺序，对电动汽车功率进行多次采样获得电动汽车功率采样集，利用电动汽车的功率样本参考顺序对电动汽车功率采样集中采样量进行顺序调整获得调整后电动汽车功率采样集，利用调整后电动汽车功率采样集及电网参数进行潮流计算，获得多次采样下的电力系统潮流，对多次采样下的电力系统潮流进行统计获得电力系统潮流及其概率。

A probabilistic power flow acquisition method for electric vehicles

The invention provides a probabilistic power flow acquisition method taking into account the electric vehicle. The method includes: determining the power distribution of the electric vehicle and the correlation of the electric vehicle according to the actual travel condition of the electric vehicle, and obtaining the standard normal according to the standard normal random variable set and the correlation of the electric vehicle. Random variable set, the standard normal random variable set which accords with the correlation of electric vehicles is sorted and processed to obtain the reference order of power samples of electric vehicles, the power sampling set of electric vehicles is obtained by multiple sampling of power of electric vehicles, and the power sampling set of electric vehicles is collected by reference order of power samples of electric vehicles. The power sampling set of the adjusted EV is obtained by sequential adjustment of the sampling amount. The power flow of the power system under multiple sampling is calculated by using the adjusted EV power sampling set and power grid parameters. The power flow and its probability are obtained by statistical analysis of the power flow under multiple sampling.

【技术实现步骤摘要】
一种计及电动汽车的概率潮流获取方法
本专利技术属于电力系统潮流计算领域，更具体地，涉及一种计及电动汽车的概率潮流获取方法。
技术介绍
随着社会经济的持续发展，能源供应、环境污染问题日趋严重。电动汽车以其能效高、污染小、噪音低以及可使用多种能源的优势被各国政府及汽车企业认为是未来汽车发展的重要方向，是实现节能减排的重要手段之一。电动汽车作为一种新型电力负荷，具有随机性、间歇性等特点，而配电网络的结构复杂，电动汽车的大规模接入，会给配电网负荷带来更多的不确定性，增加了配电网的波动性。因此，研究含电动汽车配电网的概率潮流具有实际意义。现有对含电动汽车充电负荷和风电的概率潮流动态模型的研究中，利用半不变量法分析了其对电力系统潮流的动态影响。(蔡德福,钱斌,陈金富,等.含电动汽车充电负荷和风电的电力系统动态概率特性分析[J].电网技术,2013,37(3):590-596.)。但解析法中半不变量法的精度还有待提高同时其无法处理负荷之间的相关性问题。概率潮流计算中拉丁超立方抽样方法是利用对负荷累积分布函数的概率分区并在每一子区间内选取一随机数，通过逆函数求得输入变量的值作为采样值。但电动汽车的大规模接入，使得配电网的波动性变大，负荷的累积分布函数上升更加平缓，其尾部偏离期望值更远，在接近尾部采样时将会造成较大误差，同时由于负荷的多样性与复杂性，其相关性也会对负荷模型产生一定影响,这种影响将使得一些传统概率潮流计算方法的适用性下降。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种计及相关性的含电动汽车配电网概率潮流计算方法，其目的在于考虑电动汽车的接入以及不同电动汽车之间的相关性对电力系统潮流计算的影响，由此提高电网中含电动汽概率潮流计算的准确性与可靠性。为实现上述目的，本专利技术提供一种计及电动汽车的概率潮流获取方法，包括如下步骤：S110：根据电动车汽车实际出行情况确定电动汽车的功率分布量和电动汽车相关性；S120：根据标准正态随机变量集和电动汽车相关性获得符合电动汽车相关性的标准正态随机变量集；S130：对符合电动汽车相关性的标准正态随机变量集进行排序处理获得电动汽车的功率样本参考顺序；S140：对电动汽车功率进行多次采样获得电动汽车功率采样集；S150：利用电动汽车的功率样本参考顺序对电动汽车功率采样集中采样量进行顺序调整获得调整后电动汽车功率采样集；S160：利用调整后电动汽车功率采样集及电网参数进行潮流计算，获得多次采样下的电力系统潮流，对多次采样下的电力系统潮流进行统计获得电力系统潮流及其概率。其中，P0为电动汽车最大充电功率，PC为电动汽车充电功率，P()表示概率，为在时刻t0的功率需求，表示在时刻t0充放电状态。优选地，电动汽车在时刻t0充电概率在时刻t0未充电或者已充完电的概率其中，为充电开始时刻和充电时长的联合概率分布函数。优选地，步骤S120中根据如下子步骤获得符合电动汽车相关性的标准正态随机变量集：S121：用相关性矩阵表示电动汽车相关性，对相关性矩阵进行修正，并对修正后的相关性矩阵进行cholesky分解获得中间矩阵；S122：根据标准正态分布随机变量集和中间矩阵获得符合电动汽车相关性的标准正态分布随机变量集。优选地，S130中获得电动汽车的功率样本参考顺序为：对第k个电动汽车功率对应的N个标准正态分布随机变量相互比较，确定第k个电动汽车功率对应每个标准正态分布随机变量在所有标准正态分布随机变量中顺序，让电动汽车次序k遍历电动汽车数量，获得电动汽车的功率样本参考顺序；其中，k＝1,2,…,n，n表示电动汽车数量，N为采样总数。优选地，S150中利用第k个电动汽车功率对应的N次采样参考顺序对电动汽车功率采样集中第k个电动汽车功率对应的N次采样值顺序进行调整，让电动汽车次序k遍历电动汽车数量，获得调整后电动汽车功率采样集。优选地，步骤S140中根据公式获得电动汽车功率采样集：其中，为电动汽车的功率累积分布函数的逆函数，N为总采样样本数，l为采样次序。总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：1、本专利技术提供的概率潮流获取方法，通过建立符合电动汽车相关性的标准正态随机变量集，以该标准正态随机变量集作为标准，根据标准正态随机变量集中每个电动汽车对应的N个标准正态随机变量的顺序调整电动汽车功率采样集中对应电动汽车采样值的先后顺序，使得调整后电动汽车功率采样集将电动汽车之间的相关性考虑在内，以此计算电网潮流，提高潮流计算的精确性。2、无需其他参数，仅以充电开始时刻概率分布函数和充电时长的概率分布函数确定电动汽车的功率分布量，便于该方法的实施。附图说明图1为本专利技术提供的计及电动汽车的概率潮流获取方法的流程示意图；图2为本专利技术接入电动汽车前后配电网负荷累积分布示意图；图3(a)为本专利技术提供的根据累计分布函数采样示意图，图3(b)为本专利技术提供的采样量在概率密度函数位置的示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。目前，按照技术发展方向和车辆驱动原理，电动汽车可以分为纯电动汽车(BatteryElectricVehicle，BEV)、混合动力汽车(HybridElectricVehicle，HEV)和燃料电池电动汽车(FuelCellVehicle，FCV)三种类型。电力系统中通常讨论的对象是可接入电网充电的插电式电动汽车(Plug-inElectricVehicle,PEV)。电动汽车的充电方式一般有恒流恒压充电、三段式充电以及脉冲充电方式。当前最常用的充电方式就是恒流恒压方式。在整个恒流充电的过程中，电流保持不变而充电电压变化范围较小，而且整个充电过程的起始阶段持续的时间很短，恒压阶段的涓流充电充电功率又比较小，因此我们可以将整个充电过程简化成一个恒功率模型。根据GB/T3730.1—2001，汽车可以分为商用车和乘用车2大类。公交车、工程车、邮政车等商用车通常具有固定的行驶特性和停放场所，其电力需求也可预计为较为固定的模式，而乘用车无论在行驶里程或用户充电行为上都更具随机性和灵活性。因此，将以家用乘用车为研究对象，考虑其行驶特性。假设用户在他们最后一次出行归来后开始对汽车电池进行充电。根据美国国家公路交通安全管理局(NationalHouseholdTravelSurvey，NHTS)报告中统计的“最后一次出行结束时间”就可近似认为是电动汽车开始充电的时间。这个统计结果正确的反应了用户在不受其他制约因素影响的情形下做出的充电行为，也就是本专利技术研究的无序状态下的充电方案。若输入随机变量间具有相关性，则产生的样本应具有相同的相关性。即若给定每个输入随机变量Xi的概率分布Fi和它们之间的相关系数矩阵CX，则按每个Fi生成的样本之间的相关系数矩阵应为CX。排序的目的就是让我们所采样的输入变量与随机输入变量的相关性保持一致。而电动汽车相关性具有：PEV用户开始充电时间越集中，电网需提供的充电功率越大；而日行驶里程反映了用户本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种计及电动汽车的概率潮流获取方法，其特征在于，包括如下步骤：S110：根据电动车汽车实际出行情况确定电动汽车的功率分布量和电动汽车相关性；S120：根据标准正态随机变量集和电动汽车相关性获得符合电动汽车相关性的标准正态随机变量集；S130：对符合电动汽车相关性的标准正态随机变量集进行排序处理获得电动汽车的功率样本参考顺序；S140：对电动汽车功率进行多次采样获得电动汽车功率采样集；S150：利用电动汽车的功率样本参考顺序对电动汽车功率采样集中采样量进行顺序调整获得调整后电动汽车功率采样集；S160：利用调整后电动汽车功率采样集及电网参数进行潮流计算，获得多次采样下的电力系统潮流，对多次采样下的电力系统潮流进行统计获得电力系统潮流及其概率。

【技术特征摘要】
1.一种计及电动汽车的概率潮流获取方法，其特征在于，包括如下步骤：S110：根据电动车汽车实际出行情况确定电动汽车的功率分布量和电动汽车相关性；S120：根据标准正态随机变量集和电动汽车相关性获得符合电动汽车相关性的标准正态随机变量集；S130：对符合电动汽车相关性的标准正态随机变量集进行排序处理获得电动汽车的功率样本参考顺序；S140：对电动汽车功率进行多次采样获得电动汽车功率采样集；S150：利用电动汽车的功率样本参考顺序对电动汽车功率采样集中采样量进行顺序调整获得调整后电动汽车功率采样集；S160：利用调整后电动汽车功率采样集及电网参数进行潮流计算，获得多次采样下的电力系统潮流，对多次采样下的电力系统潮流进行统计获得电力系统潮流及其概率。2.如权利要求1所述的概率潮流获取方法，其特征在于，步骤S110中电动汽车的功率分布量为其中，P0为电动汽车最大充电功率，PC为电动汽车充电功率，P()表示概率，为在时刻t0的功率需求，表示在时刻t0充放电状态。3.如权利要求2所述的概率潮流获取方法，其特征在于，电动汽车在时刻t0充电概率在时刻t0未充电或者已充完电的概率其中，为充电开始时刻和充电时长的联合概率分布函数。4.如权利要求1至3任一项所述的概率潮流获取方法，其特征在于，步骤...

【专利技术属性】
技术研发人员：王子琪，鲍斌，孙雨桐，王开白，阴宏民，范凯，陶宇超，包丹，孙正伟，孙羽，陈金富，
申请(专利权)人：华中科技大学，国家电网公司东北分部，河海大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42