一种考虑日均充电车辆数目的充电站充电负荷模拟方法技术

本发明专利技术涉及电动汽车充电负荷建模技术领域，具体涉及一种考虑日均充电车辆数目的充电站充电负荷模拟方法。本发明专利技术包括以下步骤：S1：给定模拟参数，包括：模拟时间步长，充电桩配置数目，车主选择常规充电模式的概率，不同充电模式下的充电功率，因缺少空闲充电桩无法安排车辆充电的次数阀值，车主用车行为特征参数，电动汽车技术参数，最大模拟次数；S2：确定单台车辆充电功率，充电初始荷电状态，充电起始时间与充电持续时间的概率分布特性；S3：基于步骤S2给出的各随机因素的概率分布特性，采用蒙特卡洛模拟对日内的电动汽车充电站充电负荷进行模拟，给出最终的充电负荷曲线和日均充电车辆数目。

【技术实现步骤摘要】
一种考虑日均充电车辆数目的充电站充电负荷模拟方法
本专利技术涉及电动汽车充电负荷建模
，具体涉及一种考虑日均充电车辆数目的充电站充电负荷模拟方法。
技术介绍
近年来，随着化石燃料的逐渐枯竭以及环境污染的日益加剧，以电动汽车为代表的清洁能源交通工具日益普及。目前，电动汽车主要通过电网补充电能，单台车辆最大充电功率可数十千瓦，作为重要的电动汽车充电场所，电动汽车充电站的充电负荷可达数百乃至上千千瓦，成为电力系统中的重要负荷之一。为更好满足电动汽车充电需求，并提高电力系统运行效率，有必要全面分析大规模电动汽车充电对电力系统运行的影响，对电动汽车充电站的充电负荷进行建模是进行此类分析的重要基础工作。文献一《电动汽车充电负荷时空分布及其对配电网的影响》(电力建设，2015年，第36卷，第7期，第83页至88页)结合用户充电行为的不确定性分析，建立电动汽车充电负荷的时间分布模型。接着，以此为依据，对充电负荷区域进行划分，建立电动汽车充电负荷的时空分布模型，为配电网运行分析提供基础数据。该文献侧重对整个配电网中的电动汽车充电负荷进行建模，而未考本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种考虑日均充电车辆数目的充电站充电负荷模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1：给定模拟参数，包括：模拟时间步长，充电桩配置数目，车主选择常规充电模式的概率，不同充电模式下的充电功率，因缺少空闲充电桩无法安排车辆充电的次数阀值，车主用车行为特征参数，电动汽车技术参数，最大模拟次数；/nS2：确定单台车辆充电功率，充电初始荷电状态，充电起始时间与充电持续时间的概率分布特性；/nS3：基于步骤S2给出的各随机因素的概率分布特性，采用蒙特卡洛模拟对日内的电动汽车充电站充电负荷进行模拟，给出最终的充电负荷曲线和日均充电车辆数目。/n

【技术特征摘要】
1.一种考虑日均充电车辆数目的充电站充电负荷模拟方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：给定模拟参数，包括：模拟时间步长，充电桩配置数目，车主选择常规充电模式的概率，不同充电模式下的充电功率，因缺少空闲充电桩无法安排车辆充电的次数阀值，车主用车行为特征参数，电动汽车技术参数，最大模拟次数；
S2：确定单台车辆充电功率，充电初始荷电状态，充电起始时间与充电持续时间的概率分布特性；
S3：基于步骤S2给出的各随机因素的概率分布特性，采用蒙特卡洛模拟对日内的电动汽车充电站充电负荷进行模拟，给出最终的充电负荷曲线和日均充电车辆数目。


2.根据权利要求1所述的考虑日均充电车辆数目的充电站充电负荷模拟方法，其特征在于，所述步骤S2中单台车辆充电功率，充电初始荷电状态，充电起始时间与充电持续时间概率分布特性的确定方法，具体如下：
车主可自主选择快速充电模式或常规充电模式对电动汽车进行恒功率充电，此时，单台车辆充电功率Pch服从公式(1)给出的伯努利分布：



公式(1)中，Pr{·}表示{}中事件发生的概率；Pch-q与Pch-n分别为快速充电与常规充电模式下的充电功率；p为车主选择快速常规模式的概率；
车主在一天最后行程结束后立即进入电动汽车充电站充电，因此，充电初始荷电状态E0由当天行驶里程决定，由公式(2)计算：



公式(2)中，Lmax为电动汽车满充状态下的最大续航里程；d为电动汽车当天的行驶里程，为随机变量，概率分布特性可用公式(3)给出的对数正态分布模拟：



公式(3)中，μd与σd分别为随机变量d取对数后的均值与标准差；
车主在当天最后行程结束后立即进行充电，因此，车主当天最后一次行程结束时间就是充电起始时间Tsc，该时间为随机变量，概率分布特性如公式(4)所示：



充电持续时间Tc由充电初始荷电状态E0，电动汽车动力电池容量Cb与充电功率Pch共同决定，具体如公式(5)所示：



公式(5)中，η为充电效率；从公式(5)分析出，充电持续时间Tc同样为随机变量，概率分布特性由公式(1)至公式(3)共同决定。


3.根据权利要求1所述的考虑日均充电车辆数目的充电站充电负荷模拟方法，其特征在于，所述步骤S3中采用蒙特卡洛模拟对日内的电动汽车充电站充电负荷进行模拟的具体步骤如下所示：
S3.1：模拟参数初始化，充电站中配置的充电桩数目计为m；按公式(6)计算模拟日内的模拟时段数T：



公式(6)中，Tstep为模拟时间步长；
S3.2：最大模拟次数设为nmax；模拟次数索引nsim初始化为0，即nsim＝0；充电站在各模拟时段的充电功率Pcha,t初始化为0，即Pcha,t＝0，1≤t≤T；
S3.3：令nsim＝nsim+1，开始新一次模拟；各模拟时段可用充电桩数目mpile,t初始化为m，即mpile,t＝m，1≤t≤T；电动汽车抵达充电站后，可能因缺少空闲充电桩而无法充电，将因缺少空...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱科军，刘乙，郑众，李民，李亚飞，朱超群，张新松，卢成，徐杨杨，曹书秀，陆胜男，朱建峰，姜柯柯，
申请(专利权)人：国网江苏省电力有限公司苏州供电分公司，南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32