《电网技术》，值得信赖的电力学术期刊戳题目，看全文！基于数据驱动方式和行为决策的电动汽车快充需求预测模型/邢强，杨祺铭，范军太，张青青，陈中，张梓麒，黄学良，王瑞升
《电网技术》年第7期：-.
微文内容1.研究背景
电动汽车作为交通工具和移动负荷的载体，与交通网之间主要以信息交互的形式驱动车辆行驶行为互动，与电网之间主要以能量交互的形式驱动车辆充电行为互动。电网和交通网通过充电站以信息交互的形式实现网络节点耦合，而行为决策则是行驶行为和充电行为的源头和导向。“电动汽车-电网-交通网”相互关联和影响，是一个多网融合(车网-路网-电网)、多主体互动(车主-交通部门-电力部门)以及多系统交互(能量交互-信息交互)的架构。因此，本文从数据驱动和行为决策层面出发，评估融合架构下城市电动汽车快速充电负荷分布特征，具体融合架构如图1所示。
图1“电动汽车-电网-交通网”融合架构
2.实施过程
电动汽车的快充需求预测模型架构如图2所示，具体实施过程如下：
首先，对滴滴订单数据库进行挖掘和融合，将得到的区域范围选定、出行起止时间、出行起止位置以及实际行驶路线等再生数据和规律，直接分配给每辆电动汽车，建立车辆行驶行为模型。
其次，对已有的电动汽车实测数据通过概率抽样，将电池参数设定、单位里程耗电量和充电需求判断等数据，以及基于实测数据建立的快充站充电模型作为建立车辆充电行为模型的数据基础。
然后，建立考虑全部时间消耗和充电费用的行为决策模型，为车主进行路径导航和快充站推荐。
最后，将地理信息数据中的南京市实际充电站直接映射到城市路网拓扑中，计算快充站充电需求，评估不同场景的充电负荷运行特征。
图2电动汽车快充需求预测模型框架
3.实验分析
图3-图4给出了电动汽车充电需求的时空分布。由图可知，快充需求为途中紧急充电方式，车辆充电需求触发位置主要集中在交通道路上，且城市中心区域多于边缘区域。由于居民出行需求主要集中在白天时段，因此白天时段的充电需求负荷大于晚上时段，且各快充站负荷峰谷差波动较大。
图3高峰时段充电需求车辆空间分布
图4各快站充电需求负荷
进一步，图5对比了不同路径策略的充电需求负荷。由图可知，高峰时段的电力流与交通流在时间上形成了“峰-峰”叠加现象，造成了一定网络阻塞。各方法白天的充电需求负荷较高，占比均超过65%。另外，采用行为决策的路径策略充电需求负荷更接近实际运行水平。
图5不同路径策略充电需求负荷对比
最后，评估了不同充电设置配置下的充电负荷需求情况，结果如图6所示。由图可知，70kW的充电设施比率每提高1%，充电需求负荷增加0.12MW，kW的充电设施比率每提高1%，充电需求负荷增加0.19MW。即功率高的充电设施对充电需求影响程度要大于功率低的充电设施。
图6不同充电功率充电负荷峰值
后续研究方向在未来工作中，在数据挖掘和模型建立过程中考虑更多的实际因素(如环境温湿度数据和电动汽车实际充电数据)，提高充电负荷预测的适应性。此外，基于建立的快充需求预测模型，可以继续完善行为决策的充电控制策略以及充电引导策略对电网和交通网的影响评估。
参文格式
邢强，杨祺铭，范军太，等，基于数据驱动方式和行为决策的电动汽车快充需求预测模型[J]．电网技术，，44(7)：-.
XingQiang，YangQiming，FanJuntai，etal．Electricvehiclefastchargingdemandforecastingmodelbasedondata-drivenapproachandhumanbehaviordecision-making[J]．PowerSystemTechnology，，44(7):-.
相关文献
邢强,陈中,黄学良,等.基于数据驱动方式的电动汽车充电需求预测模型[J].中国电机工程学报,,40(2):-.
邢强,陈中,冷钊莹,等.基于实时交通信息的电动汽车路径规划和充电导航策略[J].中国电机工程学报,,40(2):-.
陈中,陆舆,邢强,等.考虑电动汽车碳配额的电力系统调度分析[J].电力系统自动化,,43(16):44-51.
陈中,刘艺,陈轩,等.考虑移动储能特性的电动汽车充放电调度策略[J].电力系统自动化,,44(2):76-84.
团队介绍
东南大学能源互联网运行与控制技术研究所由黄学良教授，陈中教授，谭林林副教授等人组成，现有硕博研究生50余人。主要研究领域包括：电动汽车、新能源与电网友好互动技术以及无线电能传输理论与技术等。主持和参与国家重大项目，国家重点研发计划，国家自然科学基金、国网公司重大项目等科研项目80余项。获得省级科学技术进步奖4次，科技成果奖5项。发表SCI/EI论文余篇，并申请相关技术领域的发明专利余项。
作者介绍
邢强()，男，博士研究生，主要研究方向为数据驱动分析、行为经济学、电动汽车与电网和交通网互动等。
陈中()，男，通信作者，研究员，博士生导师，研究方向为交直流大系统稳定与控制、电动汽车与电网融合技术、人工智能在电力系统中的应用等。发表论文余篇，申请发明专利50余项。
黄学良()，男，教授，博士生导师，研究方向为电动汽车与电网融合技术、无线电能传输技术等。主编专著1部，参编专著3部，主编国家级规划教材1部。发表论文余篇，申请发明专利80余项。
责任编辑：李健一
审核：李兰欣
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