電動私家車起始充電時刻的概率建模方法
2023-09-18 15:58:30
電動私家車起始充電時刻的概率建模方法
【專利摘要】電動私家車起始充電時刻的概率建模方法，具體建模步驟如下：1)記錄並輸入m天n個實際電動私家車起始充電時刻樣本數據Ts＝[Ts1,Ts2,…,Tsn]，Ts的取值範圍為(a，b)；2)計算電動私家車起始充電時刻概率分布。1、本發明方法能夠實現電動私家車起始充電時刻概率分布的準確模擬，且準確度高。不需要任何的假設條件，因此準確度高且通用性強，對於電動私家車起始充電時刻的概率分布具有較好的模擬效果。解決採用固定帶寬而存在缺乏局部適應性的問題，使電動私家車起始充電時刻的概率分布更為精確。利用電腦程式就準確地建立始荷電狀態和起始充電時刻概率模型，方法簡單，實用性強，便於推廣應用。
【專利說明】電動私家車起始充電時刻的概率建模方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種電動私家車起電時刻的建模方法。
【背景技術】
[0002] 電動私家車作為新一代的交通工具，具有低能耗、低汙染的巨大優勢，在可以預見 的未來將迎來飛速的發展。電動私家車充電負荷的計算是研究電動私家車對電網影響、充 電基礎設施規劃以及電網規劃與運行的前提。而電動私家車充電負荷模型需要由電動私家 車起始充電時刻參數來構成，因此如何建立電動私家車起始充電時刻的精確概率分布模型 顯得至關重要。
[0003] 現有的對電動私家車起始充電時刻進行概率建模的方法是採用傳統參數估計方 法，即預先假設其概率密度函數服從某種分布，然後依據樣本數據來估計該分布的參數。如 2011年第35卷第14期《電力系統自動化》中"電動私家車充電負荷計算方法"一文，採用 的方法是根據不同的車輛類型，假定其服從均勻分布、正態分布、直角梯形分布，這些概率 分布模型雖有不同，但是均屬於傳統參數估計範疇。該方法主要的缺點：1)因為電動私家 車起始充電時刻都是有上下界約束的數據，如一天有0-24小時的範圍，當採用如正態分布 時，範圍是整個實數區間，所以得到的概率分布會在上下邊界出現邊界偏差；2)參數分布 的選取依靠主觀經驗，理論依據並不充分，如果假設的概率分布與實際情況不符，那麼必然 會使建立的概率分布不夠準確；3)採用固定的帶寬，因此並不能根據局部區域的樣本數據 調節帶寬，從而存在缺乏局部適應性的問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的就是提供一種電動私家車起始充電時刻的概率建模方法，能夠有 效解決如正態分布帶來的邊界偏差的影響，提高概率模型的精度；能夠不假設任何概率分 布，通過揭示隱藏在樣本數據中的統計信息，能夠根據局部區域樣本數據調節帶寬，解決缺 乏局部適應性的問題，精確的建立電動私家車起始充電時刻概率分布。
[0005] 本發明的目的是通過這樣的技術方案實現的，具體建模步驟如下：
[0006] 1)記錄並輸入m天n個實際電動私家車起始充電時刻樣本數據Ts = [Tsl, Ts2，… ，Tsn]，Ts的取值範圍為（a，b);
[0007] 2)計算電動私家車起始充電時刻概率分布，具體步驟如下：
[0008] 2-1)求常規核密度估計
[0009]根據步驟1)中記錄並輸入的m天n個實際電動私家車起始充電時刻的實際數據， 計算電動私家車起始充電時刻樣本的概率密度函數為f(x)，此概率密度函數的常規核密度 估計為
【權利要求】
1. 電動私家車起始充電時刻的概率建模方法，其特徵在於，具體建模步驟如下： 1) 記錄並輸入m天n個實際電動私家車起始充電時刻樣本數據Ts = [Tsl，Ts2，…，Tsn]， Ts的取值範圍為（a，b); 2) 計算電動私家車起始充電時刻概率分布，具體步驟如下： 2-1)求常規核密度估計 根據步驟1)中記錄並輸入的m天n個實際電動私家車起始充電時刻的實際數據，計算 電動私家車起始充電時刻樣本的概率密度函數為f(x)，此概率密度函數的常規核密度估計 為
2-2)邊界核修正 通過使用"邊界核"這一特殊的核函數來修正。修正後的邊界核B(Z)的計算公式為
2-3)求自適應帶寬 自適應帶寬的計算公式為 h(Xi) = hvXf(Xi)^1/2 (3) 式中：f(Xi) -般採用式（1)的估計值。匕則是由交叉驗證法得到的最優帶寬； 2-4)求結合邊界核與自適應的常規核密度估計 將式（1)中的K(Z)用式（2)表示的修正後的邊界核B(Z)進行替換，再將式（1)中的 固定帶寬h用式（3)的可變帶寬h(Xi)代替，則概率密度函數的結合邊界核的常規非參數 核密度估計為
式中：n為電動私家車起始充電時刻樣本容量，h為帶寬，hv則是由交叉驗證法得到的 最優帶寬，f(x)為電動私家車起始充電時刻樣本的概率密度函數，其中Xi為電動私家車起 始充電時刻樣本。
2. 如權利要求1所述的電動私家車起始充電時刻的概率建模方法，其特徵在於：其中 a = 0, b = 24,取值的數值為充電的時針數。
【文檔編號】G06F19/00GK104346535SQ201410633163
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年11月10日 優先權日:2014年11月10日
【發明者】史樂峰, 劉正發, 何國軍, 侯興哲, 汪會財, 劉永相, 繆鵬斌, 鄭可, 李松濃, 餘娟 申請人:國網重慶市電力公司電力科學研究院, 國家電網公司, 重慶大學