一种电动汽车接入电网的负荷预测方法技术

本发明专利技术公开了一种电动汽车接入电网的负荷预测方法，根据统计学的原理，先对预测区域内一定数量的电动汽车进行统计调查形成统计模型，在利用统计模型对整个预测区域内的电动汽车接入电网的负荷预测，充分考虑用户行为仿真得到电动汽车对电网负荷产生的影响。与现有的仅仅单一考虑电动汽车自身行为的负荷预测相比，采用本方法体现了用户的主观行为，易于与原有的仿真算法相结合，尤其适合当涉及到当大量电动汽车接入电网且用户行为方式不确定时的负荷计算。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于电力系统负荷预测和规划领域，涉及一种电动汽车接入电网的负荷预测方法，考虑了用户行为对电动汽车充电的影响。
技术介绍
目前，世界各国政府非常重视电动汽车的发展，美国能源部将设立20亿美元政府资金资助下一代纯电动汽车需要的电池和部件开发。大量电动汽车充电主要在夜间，这既能改善电力负荷曲线，提高电网的经济效益，又能实现环保的目的。我国电动汽车起步较发达国家晚，但是发展很快。各汽车生产商积极投入到研发电动汽车的行列。为满足电动汽车的充电需求，各省都在大力推进充电站和充电桩的建设。2010年4月，《电动汽车传导式充电接口》、《电动汽车充电站通用要求》、《电动汽车电池管理系统与非车载充电机之间的通信协议》和《轻型混合动力电动汽车能耗量试验方法》4项国家标准出台，而国家对包括电动汽车在内的新能源汽车也实施了补贴扶持政策。中国已经出台许多政策扶持和推动电动汽车产业的快速发展，近几年在北京、上海、广州、深圳等城市已经建成多座电动汽车充电站，电动汽车的推广应用进入了关键时期。目前考虑电动汽车负荷预测的方法大多考虑电动汽车本身的充放电特性，未充分考虑用户的主观能动性。用户行为是影响电动汽车功率需求的关键因素，具有随机性。对电动汽车产生影响的用户行为主要包括起始充电时间和日行驶里程两个方面，用户充电时间越集中，电网所需提供的充电功率越大；而日行驶里程反映了用户当日的耗电量，日行驶里程可以通过起始充电容量来反映，在一定充电功率下，行驶里程与充电持续时间相关。充电功率、起始充电时间和起始充电容量影响电动汽车充电功率对时间的分布情况。
技术实现思路
专利技术目的：为了进行大量电动汽车接入电网的负荷预测，本专利技术提供一种电动汽车接入电网的负荷预测方法，兼顾电动汽车的用户行为，能够方便实现大量电动汽车接入电网的负荷计算。技术方案：为了实现上述目的，本专利技术的电动汽车接入电网的负荷预测方法，包括如下步骤：(1)确定预测区域内某类电动汽车的总数，以及电动汽车的充电容量和充电功率；(2)对预设数量的该类电动汽车进行定位跟踪，获取这些电动汽车的充电数据，建立该预测区域内电动汽车的用户行为和功率需求之间的统计模型，所述充电数据包括：起始充电时间和起始充电容量；(3)根据所述统计模型分别确定该类电动汽车的起始充电时间和起始充电容量的概率分布；(4)分别根据该类电动汽车的起始充电时间和起始充电容量的概率分布随机生成起始充电时间和起始充电容量，每一对起始充电时间和起始充电容量代表一辆电动汽车的充电数据，随机生成的电动汽车充电数据的数量为该预测区域内该类电动汽车的总数；(5)对于该类电动汽车中的任意一辆电动汽车，根据其充电容量、起始充电容量、充电功率计算得到其汽车充电时长；(6)对该类电动汽车的每一辆电动汽车，根据其起始充电时间和充电时长，将其充电功率进行累加得到该预测区域内该类电动汽车在一天内接入电网的负荷统计。有益效果：本专利技术中电动汽车接入电网的负荷预测方法兼顾用户的主观行为和各地区的实际情况，易于与原有的仿真算法相结合，尤其适合当涉及到当大量电动汽车接入电网且用户行为方式不确定时的潮流计算。采用本专利技术方法，能够更加准确的获得电动汽车接入电网对负荷的预测数据，对电力系统规划、运行和调度提供良好的指导意义。附图说明图1为本专利技术中电动汽车接入电网的负荷预测方法的流程图；图2为快速充电一日总的负荷功率图；图3是典型日负荷曲线图。具体实施方式：下面参照附图并结合实施例对本专利技术作进一步详细描述。但是本专利技术不限于所给出的例子。如图1所示，本专利技术中电动汽车接入电网的负荷预测方法，包括以下步骤：(1)根据国家电动汽车发展规划和各省市的规划，分别确定预测区域内各种类电动汽车(公交车、公务车、出租车等)的总数EV、充电容量和充电功率；(2)对某一种类的电动汽车，选取该种类预设数量的电动汽车进行定位跟踪，获取这些电动汽车的充电数据，建立该预测区域内电动汽车的用户行为和功率需求之间的统计模型，所述充电数据包括：起始充电时间、起始充电容量和充电时长，对于某个电动汽车，利用其充电容量、起始充电容量(SOC)、充电功率可以获知其自起始充电时间开始充电至达到充电容量所需的充电时长。本专利技术中根据统计学的原理，先对预测区域内一定数量的电动汽车进行统计调查形成统计模型，在利用统计模型对整个预测区域内的电动汽车接入电网的负荷预测。电动汽车的用户行为通常可以依据交通部门或统计部门的调查数据，或利用车载在线全球定位系统(GPS)、住宅区配置的信息采集器等方式进行跟踪记录，获取电动汽车用户的充电行为和充电数据，分析各用户充电的行为方式。本专利技术利用概率统计函数来表示其行为方式，根据用户行为的选择相应的统计模型：正态分布：泊松分布：均匀分布：指数分布：其中，g为函数，μ为均值，σ为方差；(3)根据各类电动汽车的用户行为的统计模型分别确定该预测区域内各类电动汽车的起始充电时间和起始充电容量(SOC)的概率分布；起始充电容量SOC与电动汽车日行驶里程数d相关，根据公式：其中dm为最大行使里程数。模拟出最适合某类型电动汽车起始充电容量SOC的概率分布，可以是多种概率分布的叠加。(4)分别根据各类电动汽车的起始充电时间和起始充电容量(SOC)的概率分布随机生成相应数量的电动汽车充电数据，起始充电时间和起始充电容量；(5)对于某一辆电动汽车，根据其充电容量、起始充电容量、充电功率计算得到其汽车充电时长；(6)对预测区域内各种类电动汽车，根据其起始充电时间和充电时长，将其充电功率进行累加得到该预测区域内该类电动汽车在一天内接入电网的负荷统计。对于一天内的某一分钟，某类电动汽车接入电网的负荷计算公式为： L i = Σ n = 1 N P n , i ]]>式中，Li表示第i分钟总充电功率，N为该类电动汽车的总量，Pn,i为第n辆电动汽车在第i分钟的充电功率，若电动汽车不在充电状态则该值为0，即若相应时刻某辆电动车没有进行充电，则在计算负荷时不统计该电动车的充电功率。实施例1：本实施例中预测区域内的电动汽车包括：公共汽车和出租车，利用本专利技术方法对该预测区域内的电动汽车采用快速充电方式接入电网所产生的负荷进行分析预测。通过相关统计数据可知该地区电动公交车的总数为6000辆，电动出租车的总数为44000辆。电动出租车的起始充电时间分别为每天的8：00和20：00，电动公交车充电时间需要避开上班居民出行高峰期，故起始充电时间为每天的10：00、14:30和19:30。因电动公交车晚上0：00后停止运营，可以采用慢充方式，本实施例没有考虑慢充这种充电方式，故不加讨论。通过大量数据的拟合可以得出电动出租车的起始充电时间采用泊松分布和均匀分布相结合的方式，8：00对应的概率分布为P(480)+U(0,5),20:00对应的概率分布为P(1200)+U(0,5)；起始充电容量SOC采用泊松分布和均匀分布相结合的方式，概率分布为P(0.1458)+U(0,2)。同样通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车接入电网的负荷预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)确定预测区域内某类电动汽车的总数，以及电动汽车的充电容量和充电功率；(2)对预设数量的该类电动汽车进行定位跟踪，获取这些电动汽车的充电数据，建立该预测区域内电动汽车的用户行为和功率需求之间的统计模型，所述充电数据包括：起始充电时间和起始充电容量；(3)根据所述统计模型分别确定该类电动汽车的起始充电时间和起始充电容量的概率分布；(4)分别根据该类电动汽车的起始充电时间和起始充电容量的概率分布随机生成起始充电时间和起始充电容量，每一对起始充电时间和起始充电容量代表一辆电动汽车的充电数据，随机生成的电动汽车充电数据的数量为该预测区域内该类电动汽车的总数；(5)对于该类电动汽车中的任意一辆电动汽车，根据其充电容量、起始充电容量、充电功率计算得到其汽车充电时长；(6)对该类电动汽车的每一辆电动汽车，根据其起始充电时间和充电时长，将其充电功率进行累加得到该预测区域内该类电动汽车在一天内接入电网的负荷统计。

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车接入电网的负荷预测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(1)确定预测区域内某类电动汽车的总数，以及电动汽车的充电容量和充电功率；(2)对预设数量的该类电动汽车进行定位跟踪，获取这些电动汽车的充电数据，建立该预测区域内电动汽车的用户行为和功率需求之间的统计模型，所述充电数据包括：起始充电时间和起始充电容量；(3)根据所述统计模型分别确定该类电动汽车的起始充电时间和起始充电容量的概率分布；(4)分别根据该类电动汽车的起始充电时间和起始充电容量的概率分布随机生成起始充电时间和起始充电容量，每一对起始充电时间和起始充电容量代表一辆电动汽车的充电数据，随机生成的电动汽车充电数据的数量为该预测区域内该类电动汽车的总数；(5)对于该类电动汽车中的任意一辆电动汽车，根据其充电容量、起始充电容量、充电功率计算得到其汽车充电时长；(6)对该类电动汽车的每一辆电动汽车，根据其起始充电时间和充电时长，将其充电功率进行累加得到该预测区域内该类电动汽车在一天内接入电网的负...

【专利技术属性】
技术研发人员：李扬，陈昕儒，周晓薇，吴奇珂，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32