电动私家车起始充电时刻的概率建模方法
【专利摘要】电动私家车起始充电时刻的概率建模方法，具体建模步骤如下：1)记录并输入m天n个实际电动私家车起始充电时刻样本数据Ts＝[Ts1,Ts2,…,Tsn]，Ts的取值范围为(a，b)；2)计算电动私家车起始充电时刻概率分布。1、本发明方法能够实现电动私家车起始充电时刻概率分布的准确模拟，且准确度高。不需要任何的假设条件，因此准确度高且通用性强，对于电动私家车起始充电时刻的概率分布具有较好的模拟效果。解决采用固定带宽而存在缺乏局部适应性的问题，使电动私家车起始充电时刻的概率分布更为精确。利用计算机程序就准确地建立始荷电状态和起始充电时刻概率模型，方法简单，实用性强，便于推广应用。
【专利说明】电动私家车起始充电时刻的概率建模方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电动私家车起电时刻的建模方法。
【背景技术】
[0002] 电动私家车作为新一代的交通工具，具有低能耗、低污染的巨大优势，在可以预见 的未来将迎来飞速的发展。电动私家车充电负荷的计算是研究电动私家车对电网影响、充 电基础设施规划以及电网规划与运行的前提。而电动私家车充电负荷模型需要由电动私家 车起始充电时刻参数来构成，因此如何建立电动私家车起始充电时刻的精确概率分布模型 显得至关重要。
[0003] 现有的对电动私家车起始充电时刻进行概率建模的方法是采用传统参数估计方 法，即预先假设其概率密度函数服从某种分布，然后依据样本数据来估计该分布的参数。如 2011年第35卷第14期《电力系统自动化》中"电动私家车充电负荷计算方法"一文，采用 的方法是根据不同的车辆类型，假定其服从均匀分布、正态分布、直角梯形分布，这些概率 分布模型虽有不同，但是均属于传统参数估计范畴。该方法主要的缺点：1)因为电动私家 车起始充电时刻都是有上下界约束的数据，如一天有0-24小时的范围，当采用如正态分布 时，范围是整个实数区间，所以得到的概率分布会在上下边界出现边界偏差；2)参数分布 的选取依靠主观经验，理论依据并不充分，如果假设的概率分布与实际情况不符，那么必然 会使建立的概率分布不够准确；3)采用固定的带宽，因此并不能根据局部区域的样本数据 调节带宽，从而存在缺乏局部适应性的问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的就是提供一种电动私家车起始充电时刻的概率建模方法，能够有 效解决如正态分布带来的边界偏差的影响，提高概率模型的精度；能够不假设任何概率分 布，通过揭示隐藏在样本数据中的统计信息，能够根据局部区域样本数据调节带宽，解决缺 乏局部适应性的问题，精确的建立电动私家车起始充电时刻概率分布。
[0005] 本发明的目的是通过这样的技术方案实现的，具体建模步骤如下：
[0006] 1)记录并输入m天n个实际电动私家车起始充电时刻样本数据Ts = [Tsl, Ts2，… ，Tsn]，Ts的取值范围为（a，b);
[0007] 2)计算电动私家车起始充电时刻概率分布，具体步骤如下：
[0008] 2-1)求常规核密度估计
[0009]根据步骤1)中记录并输入的m天n个实际电动私家车起始充电时刻的实际数据， 计算电动私家车起始充电时刻样本的概率密度函数为f(x)，此概率密度函数的常规核密度 估计为
【权利要求】
1. 电动私家车起始充电时刻的概率建模方法，其特征在于，具体建模步骤如下： 1) 记录并输入m天n个实际电动私家车起始充电时刻样本数据Ts = [Tsl，Ts2，…，Tsn]， Ts的取值范围为（a，b); 2) 计算电动私家车起始充电时刻概率分布，具体步骤如下： 2-1)求常规核密度估计 根据步骤1)中记录并输入的m天n个实际电动私家车起始充电时刻的实际数据，计算 电动私家车起始充电时刻样本的概率密度函数为f(x)，此概率密度函数的常规核密度估计 为
2-2)边界核修正 通过使用"边界核"这一特殊的核函数来修正。修正后的边界核B(Z)的计算公式为
2-3)求自适应带宽 自适应带宽的计算公式为 h(Xi) = hvXf(Xi)^1/2 (3) 式中：f(Xi) -般采用式（1)的估计值。匕则是由交叉验证法得到的最优带宽； 2-4)求结合边界核与自适应的常规核密度估计 将式（1)中的K(Z)用式（2)表示的修正后的边界核B(Z)进行替换，再将式（1)中的 固定带宽h用式（3)的可变带宽h(Xi)代替，则概率密度函数的结合边界核的常规非参数 核密度估计为
式中：n为电动私家车起始充电时刻样本容量，h为带宽，hv则是由交叉验证法得到的 最优带宽，f(x)为电动私家车起始充电时刻样本的概率密度函数，其中Xi为电动私家车起 始充电时刻样本。
2. 如权利要求1所述的电动私家车起始充电时刻的概率建模方法，其特征在于：其中 a = 0, b = 24,取值的数值为充电的时针数。
【文档编号】G06F19/00GK104346535SQ201410633163
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年11月10日 优先权日:2014年11月10日
【发明者】史乐峰, 刘正发, 何国军, 侯兴哲, 汪会财, 刘永相, 缪鹏斌, 郑可, 李松浓, 余娟 申请人:国网重庆市电力公司电力科学研究院, 国家电网公司, 重庆大学