(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111480681.2 (22)申请日 2021.12.0 6 (71)申请人 国网上海市电力公司 地址 200122 上海市浦东 新区自由贸易试 验区源深路1 122号 申请人 华东电力试验研究院有限公司 　 上海电力大 学 (72)发明人 张开宇　田英杰　时珊珊　苏运　 吴子敬　张美霞　杨秀　徐立成　 吴吉海　张倩倩　高凌霄　李安　 周从亨　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 代理人 杨元焱(51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G06Q 10/04(2012.01) G06Q 50/06(2012.01) H02J 3/00(2006.01) G06F 111/08(2020.01) G06F 119/08(2020.01) (54)发明名称 基于动态能耗与用户心理的电动汽车充电 负荷预测方法 (57)摘要 本发明涉及一种基于动态能耗与用户心理 的电动汽车充电负荷预测方法， 包括： 设定待预 测区域内的电动汽车数量以及起始SOC； 构建电 动汽车出行模 型和实际耗电量模 型； 根据出行模 型， 通过马尔可夫动态路径决策模 型获取每辆电 动汽车的最优 策略， 根据对应的最优 策略模拟每 辆电动汽车的出行过程； 模拟过程中， 对于每辆 电动汽车的每个出行道路节点， 根据实际耗电量 模型和起始SOC， 预先计算该电动汽车下一段出 行过程的耗电量以及当前SOC， 确定该电动汽车 在当前出行道路节点的充电需求， 累计所有电动 汽车在各出行道路节点的充电需求， 获得待预测 区域内电动汽 车充电需求的时空分布。 与现有技 术相比， 本发明具有准确性高、 可靠性强等优点。 权利要求书2页 说明书13页 附图8页 CN 114021391 A 2022.02.08 CN 114021391 A 1.一种基于动态能耗与用户心理的电动汽车充电负荷预测方法， 其特 征在于， 包括： 设定待预测区域内的电动汽车 数量以及各电动汽车的起始SOC； 构建电动汽车的出 行模型和实际耗电量模型； 根据电动汽车的出行模型， 通过马尔可夫动态路径决策模型获取每辆电动汽车的最优 策略， 根据对应的最优策略模拟每辆电动汽车的出 行过程； 模拟过程中， 对于每辆电动汽车的每个出行道路节点， 根据实际耗电量模型和起始 SOC， 预先计算该电动汽车下一段出行过程的耗电量以及当前SOC， 根据下一段出行过程的 耗电量以及当前SOC确定该电动汽车在当前出行道路节点的充电需求， 累计所有电动汽车 在各出行道路节点的充电需求， 获得待预测区域内电动汽车充电需求的时空分布。 2.根据权利要求1所述的一种基于动态能耗与用户心理的电动汽车充电负荷预测方 法， 其特征在于， 所述的实际耗电量模型的表达式为： 其中， Eall,T为环境温度T下电动汽车的总能耗值， Kac为环境温度T下电动汽车的车载空 调启停状态， 所述的Kac的取值为0或1， 所述的Kac＝1表示车载空调开启， 所述的Kac＝0表示 车载空调关闭， Pac为环境温度T下电动汽车的车载空调功率， n为电动汽车的出行过程总段 数， tk和Dk分别为第k段出行过程中的行驶时长和行驶里程， ξt为行驶时长修正系数， Ev为电 动汽车以速度v行驶时产生的单位里程能耗， Eo为电动汽车初始单位里程能耗。 3.根据权利要求2所述的一种基于动态能耗与用户心理的电动汽车充电负荷预测方 法， 所述的车 载空调启停状态Kac的计算过程包括： 设定冷阈值Tc、 热阈值Th以及舒适温度区间， 所述的Th>Tc， 所述的舒适温度区间介于Tc 和Th之间， 通过正态分布拟合获得空调启动正态分布函数； 当环境温度T低于冷阈值Tc或者大于热阈值Th， 若是则令Kac＝1， 否则令Kac＝0， 当环境 温度T介于Tc和舒适温度区间之间， 或舒适温度区间和Th之间时， 通过空调启动 正态分布函 数确定Kac取值。 4.根据权利要求2所述的一种基于动态能耗与用户心理的电动汽车充电负荷预测方 法， 所述的车 载空调功率Pac的计算公式为： Pac(T)＝ω3T3+ω210‑5T2+ω1T+ω0 其中， T为环境温度， ω0、 ω1、 ω2和ω3为函数拟合系数。 5.根据权利要求2所述的一种基于动态能耗与用户心理的电动汽车充电负荷预测方 法， 所述的行驶时长修 正系数ξt的获取过程包括： 采集待预测区域内各道路的交通拥堵指数TPI， 根据TPI获取ξt； 其中， ξt∈[0,1]， 所述的TPI越高， 所述的ξt越大。 6.根据权利要求2所述的一种基于动态能耗与用户心理的电动汽车充电负荷预测方 法， 所述的单位里程能耗Ev的获取过程包括： 将待预测区域内的道路分为快速路、 主干道和次干道三个等级， 每个等级的道路对应 一种平均行驶速度； 模拟电动汽车在道路上行驶 时， 所述的电动汽车以该道路的等级对应的平均 行驶速度 行驶。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114021391 A 27.根据权利要求1所述的一种基于动态能耗与用户心理的电动汽车充电负荷预测方 法， 其特征在于， 所述的电动汽车分为家用电动汽车和出租电动汽车； 所述的家用电动汽车的出 行模型的构建过程包括： 基于出行链理论构建家用电动汽车的出行链， 根据NHTS2017数据库中的出行数据， 通 过概率分布拟合分析获得出行链中各节点特征量的变化规律， 构成家用电动汽车的出行模 型； 所述的出租电动汽车的出 行模型的构建过程包括： 基于图论法将道路抽象为路网拓扑图， 根据出行订单数据， 运用OD分析法获取出租电 动汽车的出 行起始点分布以及概 率转移矩阵， 构成出租电动汽车的出 行模型。 8.根据权利要求1所述的一种基于动态能耗与用户心理的电动汽车充电负荷预测方 法， 所述的充电需求的确定过程包括以下步骤： S801、 根据电动汽车下一段出行过程的耗电量判断其当前S OC是否满足出行需求， 若是 则执行步骤S802， 否则执 行步骤S803； S802、 判断电动汽车在当前出行道路节点的停车时长是否大于慢速充电所需时长， 若 是则判定电动汽车存在慢速充电需求， 否则电动汽车存在快速充电需求， 结束； S803、 判断电动汽车用户的电价预期值是否高于实时电价， 若是则判定电动汽车存在 慢速充电需求， 否则判定电动汽车不存在充电需求。 9.根据权利要求1所述的一种基于动态能耗与用户心理的电动汽车充电负荷预测方 法， 其特征在于， 所述的电动汽车的电池容 量的计算公式为： CR(T)＝ η3T3+ η210‑5T2+ η1T+ η0 其中， T为环境温度， CR(T)为环境温度为T时电动汽车的电池相对容量百分数， η0、 η1、 η2 和 η3为拟合系数。 10.根据权利要求1所述的一种基于动态能耗与用户心理的电动汽车充电负荷预测方 法， 设定所有电动汽车的起始SOC服从正态分布。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114021391 A 3