[发明专利]基于数学模型的电动汽车居民区域充电负荷分析预测方法

摘要

本发明公开了一种基于数学模型的电动汽车居民区域充电负荷分析预测方法。本发明步骤：1、对城市内分区域的停车生成率、泊位供需情况进行区域性停车行为分析；2、根据里程模型、电动汽车移动和电耗的关系模型，进行SOC特征分析；3、根据城市内居民区域充电特征，结合步骤1和2对电动汽车充电行为进行分析；4、综合各阶段分析形成数学模型，进行具体算例分析，获取设计评价方案；电动汽车充电负荷预测能够为城市智能电网的合理调度、削峰填谷、电力策略提供技术支撑，同时为今后充电桩的分布、选址、定容提供参考依据。本发明着眼于研究城市居民区域的区位性质，同时对电动汽车的行为特征进行了详尽的考察。

主权项

1.基于数学模型的电动汽车居民区域充电负荷分析预测方法，其特征在于包括如下步骤：步骤(1)、对城市内分区域的停车生成率、泊位供需情况进行区域性停车行为分析；步骤(2)、根据里程模型、电动汽车移动和电耗的关系模型，进行SOC特征分析；步骤(3)、根据城市内居民区域充电特征，结合步骤1和2，对电动汽车充电行为进行分析；步骤(4)、综合各阶段分析形成数学模型，进行具体算例分析，获取设计评价方案；所述步骤(1)中，具体包括以下步骤：(1.1)依据市政规划文件数据，得到城市不同功能分区中单位建设用地的停车需求估算值，即停车生成率的基础值；引入标幺值曲线、修正系数，并对特殊性质土地进行合并，得到动态停车生成率，以表征停车需求的时序特征；因此构建数学模型如下：式中D_i(t)即为全部类型i区域在时间t的停车需求量；G_i为i类区域的停车生成率估计值，F_i(t)为i类区域中停车率随时间的标幺值曲线；故而F_i(t)G_i即为i类区域在时间t的停车生成率；S_ij是城市中第j个i类区域的面积；θ_ij即为修正因子；x′_ij是关联度因子；(1.2)考察近段时间T目标城市居民区域各停车场所泊位的实际情况，同时考虑电动汽车保有量的增长，建立基于实地样本的供应‑需求关系，以逼近真实停车需求；得到基于动态停车生成率和泊位供需实情的数学模型，以便进行区域性停车行为分析；考虑到电动车保有量的增长，定义增长系数α_i，表征在特定土地性质i下电动车预测增量带来的停车需求增量：式中：A_t0为基准时间城市电动汽车的总保有量；Δa为电动车相较基准时间的增长百分比，该数据通过调研相关企业和厂商业绩报告、结合市场热度和销售行情，对历史数据进行统计回归得出，在某些文献中也采用弹性系数法取得；λ_i为在特定土地类型i中的电动汽车增长的权重因子；考虑到周转率的影响，设指标μ_i(t)用以衡量i型土地中泊位在时段t的周转率，取得方式为：针对总停车场所数目为N_i的对应类型土地，抽样n_i个停车场所“样本”，汇总其中所有车位的周转利用情况；令总集为样本集为而其中每个停车场对应的车位数为c_j；再设T_i(t，n_i)统计在定长时段t内所有样本停车位的使用总时长，从而将单位停车泊位的使用效率表示如下：式中：T_i(t，n_i)/∑_jc_j即得单个样本停车位在定长时段t内停车时长的均值；K_i为纠偏因子；如果用D″_i(t)表示考虑了电动车增量和停车场所泊位反作用后的汽车停靠需求，并假设γ_i融入了价格、损坏率、服务质量、经营状况的影响，那么：式(4)是n处i类单一功能用地的停车需求模型；设目标城市中第I类功能分区的区块总数为n_i，共计N种划分，那么最终，各区域以及整个目标城市的实际停车需求模型如下：其中，令：