[发明专利]一种考虑气象因素的电动汽车短期充电负荷的预测方法

说明书

本发明属于电动汽车技术领域，具体涉及一种考虑气象因素的电动汽车短期充电负荷的预测方法，本发明基于空调工作原理，以及影响空调输出风量的因素，建立车载空调耗电模型；结合热力学原理，综合考虑了气象环境对空调输出的影响，建立分析车载空调工作原理，分析出不同气象环境下，车载空调耗电量对电动汽车充电需求的影响；并基于车载空调耗电量与车载电池容量随气温的变化的两个方面，进行气象环境对电动汽车充电负荷的影响分析，本发明通过建立考虑气象环境的电动汽车短期充电负荷预测模型，刻画了不同气象条件下电动汽车充电负荷的分布情况，反映了不同功能区电动汽车充电负荷的分布规律，为制定电网的优化运行策略提供了理论依据。

技术领域

本发明属于电动汽车技术领域，具体涉及一种考虑气象因素的电动汽车短期充电负荷的预测方法。

背景技术

近年来，电动汽车发展迅速，电动汽车保有量与日俱增，据国际能源署发布的《全球电动汽车展望2020》报道，2019年全球电动汽车保有量已达到720万辆，到2030年，电动汽车保有量将达到2.45亿辆。然而，因为电动汽车的充电时间和地点都具有一定的随机性，大规模电动汽车无序充电可能导致电网负荷峰谷差加大、网损增加等问题。对电动汽车充电符合进行短期预测，有利于掌握电动汽车充电规律，为引导电动汽车有序充电提供依据，从而有效降低电动汽车充电对电网所造成的负面影响。

气象环境会对电动汽车车主的出行与充电行为产生影响，从而改变电动汽车的充电负荷。例如：气温条件会影响车载空调的使用频率，进而产生不同的电动汽车耗电量。同时，随着未来电动汽车保有量的不断增加，气象因素对电动汽车充电负荷的影响将随着大规模电动汽车的出现而产生明显的增量，对电网造成不可忽视的影响。因此，在电动汽车短期充电负荷预测过程中引入气象因素，从而提高负荷预测的精度，帮助电网更准确地掌握电动汽车在各类环境下的充电负荷特性，为电网实施相应优化运行控制策略提供有价值的参考。因此，需要有必要建立一种考虑气象因素的电动汽车短期充电负荷的预测模型来解决上述技术问题。

发明内容

本发明公开了一种考虑气象因素的电动汽车短期充电负荷的预测方法，拟解决如何提高电动汽车的短期充电负荷的预测精度的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：

一种考虑气象因素的电动汽车短期充电负荷的预测方法，包括以下步骤：

步骤1：根据电动汽车的车载空调工作原理，并基于影响空调风量输出的因素，建立车载空调耗电模型，并将所述车载空调耗电模型储存至储存器中；

步骤2：根据电动汽车的车载电池的最大容量以及用于表示电池容量随温度变化的温度系数，并基于不同的温度建立车载电池容量计算模型，并将所述车载电池容量计算模型储存至储存器中；

步骤3：基于蒙特卡洛随机抽样与马尔科夫出行链原理建立电动汽车的短期充电负荷时空预测模型，并将所述短期充电负荷时空预测模型储存至储存器中；

步骤4：调用储存器中的车载空调耗电模型和车载电池容量计算模型，输入入参计算得到车载空调耗电量以及车载电池的当前容量；调用储存器中的短期充电负荷时空预测模型，将车载空调耗电量以及车载电池的当前容量代入到短期充电负荷时空预测模型中，进行训练输出考虑气象因素的电动汽车短期充电负荷预测曲线。

本发明基于空调工作原理，以及影响空调输出风量的因素，建立车载空调耗电模型，综合考虑了气象环境对空调输出的影响，进而实现了气象环境对电动汽车充电负荷的影响分析；并基于车载空调耗电量与车载电池容量随气温的变化的两个方面，分析气象环境对电动汽车充电需求的影响，结合热力学原理，建模分析单辆电动汽车的车载空调工作原理，有利于解决当前电动汽车相关数据较难采集的问题；并且本发明通过建立考虑气象环境的电动汽车短期充电负荷预测模型，可以更好的刻画不同气象条件下电动汽车充电负荷的分布情况，同时可以反映不同功能区电动汽车充电负荷的分布规律，为制定电网的实施优化运行策略提供了理论依据。