[发明专利]结合实时交通路网的电动汽车充电站规划方法

说明书

本发明公开了一种结合实时交通路网的电动汽车(Electric Vehicle,EV)充电站规划方法，包括：步骤S1：提取城市交通路网的拓扑结构；步骤S2：建立实时车速‑流量模型；步骤S3：基于TransCAD软件反推得到各时段所对应的OD矩阵；步骤S4：计算电动汽车出行概率矩阵；步骤S5：基于出行概率矩阵刻画电动汽车在一天中连续的出行轨迹；步骤S6：构建单体电动汽车充电模型；步骤S7：构建电动汽车充电负荷时空预测模型；步骤S8：基于负荷预测结果，构建含电动汽车充电站的配电网规划模型，优化充电站选址定容结果。可以实现基于实时交通路网结合的电动汽车充电负荷需求预测及充电站的选址定容方案。

技术领域

本发明涉及电动汽车新能源技术领域，具体涉及一种结合实时交通路网的电动汽车充电站规划方法。

背景技术

在电力系统中，电动汽车作为类新型负荷，其时间、空间及行为三维的随机不确定性，即充电时间不确定、充电位置不确定以及行驶特性不确定，将会对电网的安全运行产生显著影响。随着电动汽车需求量的逐年增加，科学、完善地预测电动汽车充电负荷及制定电动汽车充电站的建设规划策略至关重要。

为解决上述不确定性，国内外学者对电动汽车充电负荷预测及电动汽车充电站选址定容做了大量工作研究。由于不同种类的电动汽车主要分布在城区，城市路网拓扑结构等因素对电动汽车充电特性具有较大影响。因此，结合实时交通路网考虑时空分布的电动汽车负荷预测方法是分析电动汽车与电网之间的交互影响、电动汽车充电站选址定容、制定有序充电的控制策略的有效方法。

但目前，现有技术存在以下不足之处：

首先，目前大多数电动汽车充电负荷预测方法的数据来源主要由已有原始数据基于蒙特卡洛随机生成，没有根据实时交通路网的车流量数据进行计算，缺乏预测数据的准确性与时效性；其次，大多数电动汽车充电负荷预测过程中只考虑了电动私家车类型，当前电动汽车普及广泛，已存在电动出租车、城市功能用车、电动公交车等多种类型，考虑汽车类型不够全面；最后，大部分预测模型只对总负荷需求进行预测，忽略了充电站的地理位置及其选择的影响，不太符合城市路网的实际情况。

综上，目前大多数电动汽车充电负荷预测方法缺乏数据的准确性与时效性，不足以真实表征EV实时出行规律，过于片面和随机，对后续EV充电站选址定容规划模型有较大影响。

发明内容

针对现有技术的空白，考虑目前大多数电动汽车充电负荷预测方法缺乏数据的准确性与时效性，不足以真实表征电动汽车实时出行规律，过于片面和随机，对后续电动汽车充电站选址定容规划模型有较大影响。

本发明提出了一种结合实时交通路网的电动汽车充电站规划方法，建立了基于OD矩阵考虑时空分布的电动汽车负荷预测模型，并据此提出了一种结合交通路网实时更新的电动汽车充电站规划方法，能够预测电动汽车出行概率及充电需求的时空分布，以便建立电动汽车充电站的多目标规划模型，确定充电站的位置及容量，对配电网大规模接入电动汽车情况下运行的安全性、可靠性、经济型均具有重要意义。

该结合实时交通路网的电动汽车(Electric Vehicle,EV)充电站规划方法，包括：步骤S1：提取城市交通路网的拓扑结构；步骤S2：建立实时车速-流量模型；步骤S3：基于TransCAD软件反推得到各时段所对应的OD矩阵；步骤S4：计算电动汽车出行概率矩阵；步骤S5：基于出行概率矩阵刻画电动汽车在一天中连续的出行轨迹；步骤S6：构建单体电动汽车充电模型；步骤S7：构建电动汽车充电负荷时空预测模型；步骤S8：基于负荷预测结果，构建含电动汽车充电站的配电网规划模型，优化充电站选址定容结果。可以实现基于实时交通路网结合的电动汽车充电负荷需求预测及充电站的选址定容方案。

为实现上述目的，本发明具体采取如下技术方案：

一种结合实时交通路网的电动汽车充电站规划方法，其特征在于，包括以下步骤：