数据驱动的电动汽车充电行为和充电需求建模分析
发布时间：2022-10-09 20:02
为了实现节能减排的绿色发展目标,电动汽车在世界各国都得到了广泛关注,其规模也在迅速扩大。许多与电动汽车相关的研究,例如充电站选址定容、有序充电引导策略的制订等,都必须以准确把握电动汽车充电行为及充电需求为前提。充电需求的时间-位置分布和电动汽车的行为特征紧密相关,然而电动汽车的出行和充电活动均具有较强的随机性,依赖于经验假设的传统建模方式势必无法满足准确性要求。随着充电计量、出行调查统计等数据的广泛积累,不依靠模型参数假设的数据驱动方法能更真实地反映电动汽车的行为特征。基于此,本文从以下几个方面开展了较为深入的研究:（1）从充电站的角度出发,通过充电行为特征变量来表征大量电动汽车在充电过程中体现出的规律性,并采用扩散核密度估计法对特征变量进行概率建模。该方法具备普通核密度估计法的非参数特性,具有良好的边界估计表现,并能根据观测值的疏密程度自适应地调整平滑性能,使拟合优度达到最佳;（2）为最大限度地保留通过扩散核密度估计法获得的概率密度函数表达式体现的分布特征,采用切片抽样法实现对该密度函数的抽样。该方法通过引入辅助变量构造了一个Gibbs抽样器,将从原较为复杂的密度函数抽样的过程转化为...
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 电动汽车充电负荷建模
1.2.2 电动汽车对电网的影响
1.2.3 电动汽车有序充电引导
1.3 本文的主要工作及章节安排
2 基于扩散核密度估计的电动汽车充电行为特征变量建模
2.1 引言
2.2 扩散核密度估计
2.2.1 普通核密度估计
2.2.2 扩散核密度估计
2.2.3 自适应平滑性能的实现
2.2.4 最优带宽的选择
2.3 电动汽车充电行为特征变量的概率描述
2.4 本章小结
3 考虑电动汽车充电负荷的电网可靠性评估
3.1 引言
3.2 切片抽样法
3.2.1 抽样方法概述
3.2.2 马尔可夫链蒙特卡洛法
3.2.3 切片抽样的原理
3.2.4 收敛性判定
3.3 可靠性评估方法和指标
3.4 算例分析
3.4.1 数据准备
3.4.2 可靠性评估结果
3.5 本章小结
4 基于电动汽车出行模拟的充电需求分析
4.1 引言
4.2 电动汽车的出行描述
4.2.1 位置特征变量
4.2.2 时间特征变量
4.2.3 出行链特征变量
4.3 交通状况及充电行为描述
4.3.1 交通状况描述
4.3.2 充电行为描述
4.4 充电需求模拟
4.4.1 模拟流程
4.4.2 模拟结果及分析
4.4.3 有序引导充电模拟
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Improving reliability of distribution networks using plug-in electric vehicles and demand response[J]. Omid SADEGHIAN,Morteza NAZARI-HERIS,Mehdi ABAPOUR,S.Saeid TAHERI,Kazem ZARE. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2019(05)
[2]“车–路–网”模式下电动汽车充电负荷时空预测及其对配电网潮流的影响[J]. 邵尹池,穆云飞,余晓丹,董晓红,贾宏杰,吴建中,曾沅. 中国电机工程学报. 2017(18)
[3]考虑用户满意度和配网安全的电动汽车多目标双层充电优化[J]. 王行行,赵晋泉,王珂,姚建国,杨胜春,冯树海. 电网技术. 2017(07)
[4]基于分时电价的电动汽车多目标优化充电策略[J]. 佟晶晶,温俊强,王丹,张建华,刘文霞. 电力系统保护与控制. 2016(01)
[5]基于出行链的电动汽车充电负荷预测模型[J]. 陈丽丹,聂涌泉,钟庆. 电工技术学报. 2015(04)
[6]电动汽车充电站入网谐波分析[J]. 赵伟,姜飞,涂春鸣,肖勇,孟金岭,肖凡. 电力自动化设备. 2014(11)
[7]基于动态分时电价的电动汽车充电站有序充电策略[J]. 徐智威,胡泽春,宋永华,张洪财,陈晓爽. 中国电机工程学报. 2014(22)
[8]考虑时空分布的电动汽车充电负荷预测方法[J]. 张洪财,胡泽春,宋永华,徐智威,贾龙. 电力系统自动化. 2014(01)
[9]电动汽车有序充电方法研究[J]. 李秋硕,肖湘宁,郭静,刘琳. 电网技术. 2012(12)
[10]电动汽车接入电网的影响与利用[J]. 胡泽春,宋永华,徐智威,罗卓伟,占恺峤,贾龙. 中国电机工程学报. 2012(04)
硕士论文
[1]基于蒙特卡洛法的电力系统可靠性评估算法研究[D]. 杜江.浙江大学 2015
[2]基于切片抽样MCMC方法的比较分析[D]. 陈小驽.四川大学 2007
本文编号：3689269
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 课题研究背景和意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 电动汽车充电负荷建模
1.2.2 电动汽车对电网的影响
1.2.3 电动汽车有序充电引导
1.3 本文的主要工作及章节安排
2 基于扩散核密度估计的电动汽车充电行为特征变量建模
2.1 引言
2.2 扩散核密度估计
2.2.1 普通核密度估计
2.2.2 扩散核密度估计
2.2.3 自适应平滑性能的实现
2.2.4 最优带宽的选择
2.3 电动汽车充电行为特征变量的概率描述
2.4 本章小结
3 考虑电动汽车充电负荷的电网可靠性评估
3.1 引言
3.2 切片抽样法
3.2.1 抽样方法概述
3.2.2 马尔可夫链蒙特卡洛法
3.2.3 切片抽样的原理
3.2.4 收敛性判定
3.3 可靠性评估方法和指标
3.4 算例分析
3.4.1 数据准备
3.4.2 可靠性评估结果
3.5 本章小结
4 基于电动汽车出行模拟的充电需求分析
4.1 引言
4.2 电动汽车的出行描述
4.2.1 位置特征变量
4.2.2 时间特征变量
4.2.3 出行链特征变量
4.3 交通状况及充电行为描述
4.3.1 交通状况描述
4.3.2 充电行为描述
4.4 充电需求模拟
4.4.1 模拟流程
4.4.2 模拟结果及分析
4.4.3 有序引导充电模拟
4.5 本章小结
5 总结与展望
5.1 全文总结
5.2 研究展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]Improving reliability of distribution networks using plug-in electric vehicles and demand response[J]. Omid SADEGHIAN,Morteza NAZARI-HERIS,Mehdi ABAPOUR,S.Saeid TAHERI,Kazem ZARE. Journal of Modern Power Systems and Clean Energy. 2019(05)
[2]“车–路–网”模式下电动汽车充电负荷时空预测及其对配电网潮流的影响[J]. 邵尹池,穆云飞,余晓丹,董晓红,贾宏杰,吴建中,曾沅. 中国电机工程学报. 2017(18)
[3]考虑用户满意度和配网安全的电动汽车多目标双层充电优化[J]. 王行行,赵晋泉,王珂,姚建国,杨胜春,冯树海. 电网技术. 2017(07)
[4]基于分时电价的电动汽车多目标优化充电策略[J]. 佟晶晶,温俊强,王丹,张建华,刘文霞. 电力系统保护与控制. 2016(01)
[5]基于出行链的电动汽车充电负荷预测模型[J]. 陈丽丹,聂涌泉,钟庆. 电工技术学报. 2015(04)
[6]电动汽车充电站入网谐波分析[J]. 赵伟,姜飞,涂春鸣,肖勇,孟金岭,肖凡. 电力自动化设备. 2014(11)
[7]基于动态分时电价的电动汽车充电站有序充电策略[J]. 徐智威,胡泽春,宋永华,张洪财,陈晓爽. 中国电机工程学报. 2014(22)
[8]考虑时空分布的电动汽车充电负荷预测方法[J]. 张洪财,胡泽春,宋永华,徐智威,贾龙. 电力系统自动化. 2014(01)
[9]电动汽车有序充电方法研究[J]. 李秋硕,肖湘宁,郭静,刘琳. 电网技术. 2012(12)
[10]电动汽车接入电网的影响与利用[J]. 胡泽春,宋永华,徐智威,罗卓伟,占恺峤,贾龙. 中国电机工程学报. 2012(04)
硕士论文
[1]基于蒙特卡洛法的电力系统可靠性评估算法研究[D]. 杜江.浙江大学 2015
[2]基于切片抽样MCMC方法的比较分析[D]. 陈小驽.四川大学 2007
本文编号：3689269
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