电动汽车充电站负荷预测方法技术

一种电动汽车充电站负荷的预测方法，分为简化法和动态仿真法；简化法：S1由历史统计数据统计出典型日固定时间间隔内车辆进站流量，由此可得到电动汽车进站流量曲线的分段曲线描述公式；S2求解区间[t-Tc,t]内进站并正在充电的车辆数量；S3计算任意时刻的有功功率。动态仿真法：充电时长用正态分布概率密度函数描述；对历史充电时长进行统计和曲线拟合，得到均值和标准差；求得一天内各个时刻的在充车辆总数及其充电功率，从而计算出充电站的总充电功率。本方法算法简洁、数据接口明确，运行速度很快，可以支持大规模电动汽车的动态交互式仿真，从而预测其充电负荷的时间、空间分布，为研究充电负荷对电力系统的影响提供基础方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电动汽车充电站负荷的预测方法。
技术介绍
规模化充电网络的诸多问题越来越受到人们的关注，充电负荷的预测成为一个重要课题。如果能提出预测算法准确计算充电站的负荷，则基于充电站的分布，容易推算出整个充电网络的负荷情况。由于单个电动汽车充电站或充电设备集群的负荷变化情况受具体车流量、电池充电时长、电池起始荷电状态(state of charge, S0C)、充电设备数量等多种因素影响,变化规律复杂，各个充电站的负荷曲线形态差异很大，因此分段曲线拟合等参数识别方法可以针对某个具体的变电站在具体情况下的负荷曲线进行拟合，但条件变动后则曲线可能发生较大变化，导致描述出现严重偏差。目前，尚没有文献资料 提出明确的预测方法对充电站负荷进行计算。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题，就是提供一种电动汽车充电站负荷的预测方法，可准确地计算充电站负荷的时间分布特性，从而达到预测充电站负荷的目的。解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是一种电动汽车充电站负荷的预测方法，根据准确度要求，分为简化法和动态仿真法两种；若①充电站充电或换电能力充足，任何待换或待充车辆均无需等候所有待充或待换电池组的剩余电量一致，充电功率和时长相等；③充电站未采取有序充电控制等干预策略；则采用简化法，其包括以下步骤SI由历史统计数据得到每天的车辆进站流量，从而统计出典型日(按工作日或周末等)的固定时间间隔内的车辆进站流量，如每10分钟或30分钟等；由此可得到电动汽车进站流量曲线的分段曲线描述公式；假设某个典型日的车辆进站流量可用以下公式描述dc=D(t)(I)式中，D(t)用于描述充电站进站车辆数量随时间的变化情况，t为时间，单位为分钟，t等于O即表示每日的O点O分O分，dc为车辆进站密度，单位为辆/分钟；S2假设t为当前时刻，Tc为充电时长，求解区间[t_Tc，t]内进站并正在充电的车辆数量t时刻该充电站已接待的充电车辆总数可采用对式(I)积分得到ns(t)=Int( f D(t)dt)(2)式中，Int为取整函数；在区间[t-Tc，t]内进站并正在充电的所有车辆数量由下式计算本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动汽车充电站负荷的预测方法，其特征是：根据准确度要求，分为简化法和动态仿真法两种；若：①充电站充电或换电能力充足，任何待换或待充车辆均无需等候；②所有待充或待换电池组的剩余电量一致，充电功率和时长相等；③充电站未采取有序充电控制干预策略；则采用简化法，其包括以下步骤：S1由历史统计数据得到每天的车辆进站流量，从而统计出典型日的固定时间间隔内的车辆进站流量，由此可得到电动汽车进站流量曲线的分段曲线描述公式；假设某个典型日的车辆进站流量可用以下公式描述：dc=D(t)???????????????(1)式中，D(t)用于描述充电站进站车辆数量随时间的变化情况，t为时间，单位为分钟，t等于0即表示每日的0点0分0分，dc为车辆进站密度，单位为辆/分钟；S2假设t为当前时刻，Tc为充电时长，求解区间[t?Tc,t]内进站并正在充电的车辆数量t时刻该充电站已接待的充电车辆总数可采用对式(1)积分得到：ns(t)=Int(∫D(tdt)???????????????(2)式中，Int为取整函数；在区间[t?Tc,t]内进站并正在充电的所有车辆数量由下式计算：nc(t)=Int(∫t=t-TctD(t)dt)---(3)S3计算任意时刻的有功功率设一辆车的充电有功功率为p（单位：kW），t时刻充电站的有功功率便可以由式(3)计算得到：ps(t)=p·Int(∫t=t-TctD(t)dt)---(4)式(4)是计算充电站负荷的简化公式，输入电动汽车进站流量曲线，便能快 速计算出任意时刻的有功功率，无功功率可根据充电设备功率因数进行推算；若：需要考虑充电能力、充电时长差异的影响，还计及有序充电控制策略对充电负荷的影响，则采用动态仿真法；充电时长用正态分布的概率密度函数描述：F(Tx)=12πσexp[-(Tx-Tc)22σ2]---(5)式中，Tx为充电时长变量，σ为标准差，Tc为充电时长均值；由式(5)对已有的历史充电时长进行统计和曲线拟合，可以得到描述正态分布的两个参数：均值和标准差；动态仿真法可求得一天内各个时刻的在充车辆总数及其充电功率，从而计算出充电站的总充电功率；设步进间隔设为1分钟，对全天1440分钟进行仿真，充电设备包括空闲、正在充电、等待充电等3个状态，则动态仿真法包括以下子步骤：1)设仿真时刻为0，初始化充电站数据；2)将处于充电状态的各车辆进度增1并判断是否已经达到各自的充电期望值（单位：分钟），是则结束该车充电过程，对应的充电设备状态设置为空闲；3)按式(2)求取该时段内进站车辆，根据式(5)中所确定的均值和标准差、利用计算机伪随机数产生服从正态分布的充电时长，据此设置新进站电动车辆的充电期望值，状态设为正在充电、进度为0；4)将处于等待状态的充电设备全部设置为正在充电状态；5)如有序充电控制策略限制了充电设备的总投运数量，则按照进度由小到大逐个将正在充电的充电设备设置为等待状态，直至充电设备投运数量等于或小于限值；如有序充电控制策略限制了充电设备的功率，则对每台充电设备的功率进行相应设置，以满足控制策略要求；6)统计所有车辆的总充电功率，根据充电站综合效率、功率因数求得该时刻充电站总负荷，包括有功功率和无功功率；7)时刻步进1分钟，判断营业周期是否结束，是则转到第8步，否则转到第2步；8)仿真结束，输出结果。...

【技术特征摘要】
1.一种电动汽车充电站负荷的预测方法，其特征是根据准确度要求，分为简化法和动态仿真法两种； 若①充电站充电或换电能力充足，任何待换或待充车辆均无需等候；②所有待充或待换电池组的剩余电量一致，充电功率和时长相等充电站未采取有序充电控制干预策略； 则采用简化法，其包括以下步骤 Si由历史统计数据得到每天的车辆进站流量，从而统计出典型日的固定时间间隔内的车辆进站流量，由此可得到电动汽车进站流量曲线的分段曲线描述公式； 假设某个典型日的车辆进站流量可用以下公式描述 ...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵伟，张永旺，杨少兵，姜久春，吴命利，张维戈，
申请(专利权)人：广东电网公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：