[发明专利]分时电价下居民区电动汽车充电负荷不确定性的评估方法

说明书

本发明公开了一种分时电价下居民区电动汽车充电负荷不确定性的评估方法，基于电动汽车的出行统计特性，构建价格弹性分析的电动汽车充电负荷动态概率模型，以概率特性表征车主与分时电价之间响应关系的不确定性；通过信息熵和越限概率对负荷动态概率波动进行测度，进而评估居民区电动汽车充电负荷波动程度的不确定性以及小区配电变压器的过载风险。

技术领域

本发明涉及一种分时电价下居民区电动汽车充电负荷不确定性的评估方法，属于电动汽车需求侧响应领域、电力系统调度领域。

背景技术

发展电动汽车是减少温室气体排放、降低对化石能源依赖的重要手段。因此，电动汽车将是未来汽车领域的发展趋势。随着居民区配电系统中电动汽车接入数量的日益增加，其无序充电会造成电网的峰谷差增大，配电变压器长期处于过载运行等不利状况。基于此，分时电价可引导电动汽车进行有序充电，从而有效减小电网的峰谷差、变压器长时间过载运行等危害，但分时电价引导下的电动汽车充电负荷具有一定的波动不确定性，并且车主与分时电价之间的响应度也存在一定的不确定性，这些不确定性会加剧居民区负荷波动的随机性，增加小区配电变压器的过载风险，对配电系统的安全稳定运行带来一定的危害。

分时电价下居民区电动汽车充电负荷不确定性的评估方法，能够综合考虑居民区电动汽车充电负荷波动的不确定性、车主与分时电价之间响应关系的不确定性以及配电变压器过载运行的风险，基于电动汽车的出行统计特性，构建价格弹性分析的电动汽车充电负荷动态概率模型，以概率特性表征车主与分时电价之间响应关系的不确定性；通过信息熵和越限概率对负荷动态概率波动进行测度，进而评估居民区电动汽车充电负荷波动程度的不确定性以及小区配电变压器的过载风险，为电动汽车代理商提供一个全面制定电动汽车充电分时电价方案中考虑不确定性的评估方法。

目前，考虑电动汽车接入居民区充电时的不确定性没有综合考虑电动汽车充电负荷波动的不确定性和用户响应分时电价不确定性对调度策略的影响，也没有对电价引导下的系统不确定性进行测度，进而评估定价策略对居民区配电系统的影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种分时电价下居民区电动汽车充电负荷不确定性的评估方法，基于电动汽车的出行统计特性，构建价格弹性分析的电动汽车充电负荷动态概率模型，以概率特性表征车主与分时电价之间响应关系的不确定性；通过信息熵和越限概率对负荷动态概率波动进行测度，进而评估居民区电动汽车充电负荷波动程度的不确定性以及小区配电变压器的过载风险。包含如下步骤：

1、一种分时电价下居民区电动汽车充电负荷不确定性的评估方法，主要包含以下步骤：

A、输入居民区电动汽车充电分时电价λ_i(i＝1、2…24)，电动汽车起始出行时刻T_S、最后出行结束时刻T_E、日行驶里程l的统计分布。

B、通过电动汽车的日行驶里程l，由式(1)求解得到电动汽车的充电时长T_C：

其中：P为电动汽车的充电功率，kW；U为百公里耗电量，kW·h/100km；η为充电效率，为向上取整运算，1≤T_C≤24。

C、通过拉丁超立方采样技术，设定采样规模为V，对电动汽车起始出行时刻、充电时长、最后出行结束时刻进行采样，得到采样矩阵E＝[T_S,T_E,T_C]^T，其中T_S、T_E和T_C分别为1×V维起始出行时刻向量、最后出行结束时刻向量、充电时长向量，E中每一列构成电动汽车的一个充电场景。

D、计算单辆电动汽车在充电场景v下对应的可充电时段数d_v为：