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)記錄并輸入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的取值范圍為(a，b)；2)計算電動私家車起始充電時刻概率分布。1、本發(fā)明方法能夠實現(xiàn)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，對于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。解決采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。利用計算機程序就準確地建立始荷電狀態(tài)和起始充電時刻概率模型，方法簡單，實用性強，便于推廣應用。
【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(fā)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、低污染的巨大優(yōu)勢，在可以預見 的未來將迎來飛速的發(fā)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(guī)劃以及電網規(guī)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(xiàn)有的對電動私家車起始充電時刻進行概率建模的方法是采用傳統(tǒng)參數估計方 法，即預先假設其概率密度函數服從某種分布，然后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(tǒng)自動化》中"電動私家車充電負荷計算方法"一文，采用 的方法是根據不同的車輛類型，假定其服從均勻分布、正態(tài)分布、直角梯形分布，這些概率 分布模型雖有不同，但是均屬于傳統(tǒng)參數估計范疇。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小時的范圍，當采用如正態(tài)分布 時，范圍是整個實數區(qū)間，所以得到的概率分布會在上下邊界出現(xiàn)邊界偏差；2)參數分布 的選取依靠主觀經驗，理論依據并不充分，如果假設的概率分布與實際情況不符，那么必然 會使建立的概率分布不夠準確；3)采用固定的帶寬，因此并不能根據局部區(qū)域的樣本數據 調節(jié)帶寬，從而存在缺乏局部適應性的問題。


【發(fā)明內容】

[0004] 本發(fā)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(tài)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(tǒng)計信息，能夠根據局部區(qū)域樣本數據調節(jié)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(fā)明的目的是通過這樣的技術方案實現(xiàn)的，具體建模步驟如下：
[0006] 1)記錄并輸入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的取值范圍為（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(guī)核密度估計
[0009]根據步驟1)中記錄并輸入的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(guī)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，其特征在于，具體建模步驟如下： 1) 記錄并輸入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的取值范圍為（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(guī)核密度估計 根據步驟1)中記錄并輸入的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(guī)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。修正后的邊界核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) -般采用式（1)的估計值。匕則是由交叉驗證法得到的最優(yōu)帶寬； 2-4)求結合邊界核與自適應的常規(guī)核密度估計 將式（1)中的K(Z)用式（2)表示的修正后的邊界核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(guī)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(yōu)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，其特征在于：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(yōu)先權日:2014年11月10日
【發(fā)明者】史樂峰, 劉正發(fā), 何國軍, 侯興哲, 汪會財, 劉永相, 繆鵬斌, 鄭可, 李松濃, 余娟 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