一种电动汽车集群充电潜力评估方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种电动汽车集群充电潜力评估方法、系统及存储介质，具体包括以下步骤：S1、建立路网模型和配网模型，在建立的城市区域交通节点引入各类型的电动汽车；S2、通过蒙特卡洛随机抽样为引入的各电动汽车生成行驶特性和充电特性参数；S3、通过动态Dijkstra算法为各电动汽车搜索OD间通行时间最短路径，更新行驶参数和充电参数；S4、对集群充电需求模型进行判断；S5、计算节点电压和有功网损，分析电动汽车充电对配网带来的影响。本发明专利技术融合交通信息和电网信息建立了电动汽车行驶模型和充电模型，准确的评估了电动汽车集群充电的潜力，从而减小对配网的负荷分布、节点电压以及网损等产生影响。网损等产生影响。网损等产生影响。

【技术实现步骤摘要】
一种电动汽车集群充电潜力评估方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及电动汽车充电
，具体的是一种电动汽车集群充电潜力评估方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]目前随着环境污染问题的日趋严重，人们越来越注重减少化石能源的使用和温室气体的排放。而电动汽车(Electric Vehicle,电动汽车)依据其清洁高效的特点，满足未来能源需求以及电网系统与交通系统的可持续发展的定位。然而随着各国大规模推广和应用，电动汽车作为一种特殊的移动负载，其大量接入电网进行充电互动，给电网系统的安全运行以及交通系统友好发展带来一定影响。
[0003]电动汽车兼具交通工具特性和移动负荷特点，其出行过程中的交通需求、出行分布以及路径规划等会受到道路结构和路段拥堵等交通信息影响，而其充电行为和集群充电需求会对配网的负荷分布、节点电压以及网损等产生影响。目前，电动汽车集群充电潜力评估技术多停留在仿真建模阶段，未采用多信息交互、多主体互动的方式综合评估城市电动汽车集群充电潜力。因此，应当采取行之有效的措施评估电动汽车集群充电潜力及其对配电网的影响。

技术实现思路

[0004]为解决上述
技术介绍
中提到的不足，本专利技术的目的在于提供一种电动汽车集群充电潜力评估方法，以实现准确评估电动汽车集群充电的潜力，减小对配网的负荷分布、节点电压以及网损等产生影响。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：
[0006]一种电动汽车集群充电潜力评估方法，包括以下步骤：
[0007]S1、建立城市交通路网模型和配网模型，在建立的城市区域交通节点引入各类型的电动汽车；
[0008]S2、通过随机抽样方法为引入的各电动汽车生成行驶特性和充电特性参数；
[0009]S3、通过动态Dijkstra算法为各电动汽车搜索OD(orgin
‑
destination)间通行时间最短路径，车辆按照规划路径行驶并实时更新行驶参数和充电参数；
[0010]S4、对集群充电需求模型进行判断，当集群充电需求触发时进行相对应的目的地慢充或充电站快充，将各节点电动汽车集群充电需求负荷与基础负荷叠加得到节点总负荷，即获得电动汽车集群充电潜力评估值；
[0011]S5、在电动汽车集群充电潜力评估值基础上，计算节点电压和有功网损，得到电动汽车充电对配网带来的影响。
[0012]一种电动汽车集群充电潜力评估系统，包括以下程序模块：
[0013]模型建立模块：建立城市交通路网模型和配网模型，在建立的城市区域交通节点引入各类型的电动汽车；
[0014]特性生成模块：通过随机抽样方法为引入的各电动汽车生成行驶特性和充电特性参数；
[0015]搜索模块：通过动态Dijkstra算法为各电动汽车搜索OD(orgin
‑
destination)间通行时间最短路径，车辆按照规划路径行驶并实时更新行驶参数和充电参数；
[0016]充电潜力评估模块：对集群充电需求模型进行判断，当集群充电需求触发时进行相对应的目的地慢充或充电站快充，将各节点电动汽车集群充电需求负荷与基础负荷叠加得到节点总负荷，即获得电动汽车集群充电潜力评估值；
[0017]计算模块：在电动汽车集群充电潜力评估值基础上，计算节点电压和有功网损。
[0018]一种计算机可读取存储介质，用于存储上述电动汽车集群充电潜力评估方法。
[0019]本专利技术所达到的有益效果：本专利技术融合交通信息和电网信息建立了电动汽车行驶模型和充电模型，合理为电动汽车车主推荐充电站和规划行驶路线，准确的评估了电动汽车集群充电的潜力，从而减小对配网的负荷分布、节点电压以及网损等产生影响。
附图说明
[0020]下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。
[0021]图1是本专利技术电动汽车集群充电潜力评估步骤流程图；
[0022]图2(a)为集群充电需求时间分布示意图；
[0023]图2(b)为集群充电需求空间分布示意图；
[0024]图3是本专利技术区域集群充电需求分布对比图；
[0025]图4是本专利技术各充电站进站数量和负荷分布图；
[0026]图5是本专利技术不同单位里程耗电量负荷分布图；
[0027]图6是本专利技术不同电动汽车渗透率充电负荷分布图；
[0028]图7是本专利技术不同策略下配网节点电压变化图。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]实施例1
[0031]如图1所示，本专利技术的一种电动汽车集群充电潜力评估方法，包括以下步骤：
[0032]S1、建立城市交通路网模型和配网模型，在建立的城市区域交通节点引入各类型的电动汽车；
[0033]S2、通过蒙特卡洛随机抽样方法为引入的各电动汽车生成行驶特性和充电特性参数；
[0034]S3、通过动态Dijkstra算法为各电动汽车搜索OD(orgin
‑
destination)间通行时间最短路径，车辆按照规划路径行驶并实时更新行驶参数和充电参数；
[0035]S4、对集群充电需求模型进行判断，当集群充电需求触发时进行相对应的目的地慢充或充电站快充，将各节点电动汽车集群充电需求负荷与基础负荷叠加得到节点总负
荷，即获得电动汽车集群充电潜力评估值；
[0036]S5、在电动汽车集群充电潜力评估值基础上，计算节点电压和有功网损，通过matlab自带的matpower工具箱直接计算配网拓扑的节点电压和有功网损。得到电动汽车充电对配网带来的影响。
[0037]进一步地，在步骤S1中，所述交通路网模型为采用图论法建立的拓扑结构数学模型，如式(1)所示：
[0038][0039]式中：G
T
为交通路网；V表示G
T
所有节点的集合；E表示G
T
所有路段的集合；K表示划分的时间段集合，即将全天划分m个时间段；W为路段权值的集合，即道路路阻，表示该路段出行代价，可采用时间、速度以及行程费用等进行量化；k是时间段集合K的子集合，v
i
表示第i个节点，v
j
表示第j个节点，v
ij
表示节点v
i
和节点v
j
之间的路段；
[0040]进一步地，所述城市道路路阻模型为：
[0041][0042]式中：Cv
i
(t)表示节点阻抗模型，Rv
ij
(t)表示路段阻抗模型。
[0043]进一步地，依据城市道路交通运行状况，通过饱和度S将道路划分为畅通(0＜S≤0.6)、缓行(0.本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车集群充电潜力评估方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立城市交通路网模型和配网模型，在建立的城市区域交通节点引入各类型的电动汽车；S2、通过蒙特卡洛随机抽样方法为引入的各电动汽车生成行驶特性和充电特性参数；S3、通过动态Dijkstra算法为各电动汽车搜索OD间通行时间最短路径，车辆按照规划路径行驶并实时更新行驶参数和充电参数；S4、对集群充电需求模型进行判断，当集群充电需求触发时进行相对应的目的地慢充或充电站快充，将各节点电动汽车集群充电需求负荷与基础负荷叠加得到节点总负荷，即获得电动汽车集群充电潜力评估值；S5、在电动汽车集群充电潜力评估值基础上，计算节点电压和有功网损。2.根据权利要求1所述的电动汽车集群充电潜力评估方法，其特征在于，在步骤S1中，所述交通路网模型为采用图论法建立的拓扑结构数学模型，如式(1)所示：式中：G
T
为交通路网；V表示G
T
所有节点的集合；E表示G
T
所有路段的集合；K表示划分的时间段集合，即将全天划分m个时间段；W为路段权值的集合，即道路路阻，表示该路段出行代价；k是时间段集合K的子集合，v
i
表示第i个节点，v
j
表示第j个节点，v
ij
表示节点v
i
和节点v
j
之间的路段。3.根据权利要求1所述的电动汽车集群充电潜力评估方法，其特征在于，在步骤S1中，所述城市道路路阻模型为：式中：Cv
i
(t)表示节点阻抗模型，Rv
ij
(t)表示路段阻抗模型。4.根据权利要求1所述的电动汽车集群充电潜力评估方法，其特征在于，在步骤S1中，不同饱和度S对应路段阻抗模型Rv
ij
(t)为：式中：t0为零流量行程时间；α、β分别为阻抗影响因子一、阻抗影响因子二；不同饱和度S对应节点阻抗模型Cv
i
(t)为：
式中：c为信号周期；λ为绿信比；q为路段车辆到达率；不同饱和度S对应城市道路路阻模型为：配电网模型表示如下：式中：V
d
为配网节点集合；n
G
为配网节点数量；E
d
为配网支路集合；ψ
d
为配网基本参数集合；B
d
为各节点平均有功功率、无功功率；F
d
为节点间负荷变化系数,n
i
表示配网的第i个节点，n
j
表示配网的第j个节点，r
i
表示线路电阻，x
i
表示线路电抗，c
i
表示线路容抗，P
i
表示有功功率，Q
i
表示无功功率，f
i
(t)表示时间函数，T表示结束时间，<>|表示集合；不同功能区域节点总负荷为该电网节点基础负荷与接入节点的电动汽车充电功率的累加：式中：表示功能区域d的第i个节点总负荷；表示功能区域d的第i个节点的基础负荷，N表示功能区域d的第i个节点t时段充电车辆总数，P
j,t
表示第j辆车在t时段内的充电功率。5.根据权利要求1所述的电动汽车集群充电潜力评估方法，其特征在于:所述电动汽车包括通勤私家车、出租车和其他公用车；在步骤S2中，利用OD起止矩阵方法进行建模，即通过路段各时段流量的变化反推出起止矩阵，采用蒙特卡洛抽样方法为各电动汽车分配出行起讫点位置和初始、返程时刻，OD起

【专利技术属性】
技术研发人员：沈国辉，刘建坤，陈光，耿爱国，吴盛军，董晓，
申请(专利权)人：国网电力科学研究院有限公司国网江苏省电力有限公司电力科学研究院国网江苏省电力有限公司，
类型：发明
国别省市：