摘 要：电动汽车是一种没有污染的新型交通工具，与传统燃料汽车相比具有无法比拟的优势，减少了不可再生能源的消耗，同时实现减少污染排放。其充放电优化管理问题是一个重要研究方向，通过对某地电动汽车充电行为特征统计，分析其影响因素的分布规律，拟合出用户充电开始时刻、连接时长和充电电量的概论分布曲线。利用蒙特卡洛模拟实际情况，可以对电动汽车充电负荷量进行预测，同时为电网运营商宏观调节峰谷差提供决策参考。
　　关键词：电动汽车；充电行为；负荷预测
　　随着目前全球环境问题和能源危机的日益严峻，电动汽车作为一种可以有效缓解能源短缺和环境压力，同时满足人们行驶需求的新产品，将会成为我国汽车行业未来的发展趋势。电动汽车通过与母线相连的充电桩直接进行充电，主要的充电方式为无序充电，由用户自身行为习惯和现有的充电模式所决定，这也是阻碍着电动汽车的普及的原因之一。为促进电动汽车的发展，有必要对电动汽车充电行为研究。
　　1 电动汽车充电行为分析
　　电动汽车充电行为是影响电动汽车使用电量的关键因素。电动汽车充电行为特征量有：充电开始时刻、连接时长和充电电量，用户选择开始充电时刻越集中，电网需要提供的充电功率越大，容易形成电网用电高峰；目前充电桩的建设是落后于电动汽车发展，充电桩的数量有限，电动汽车于充电桩物理连接时长也决定了可使用充电桩的数量；而充电量反映了用户当日对车辆的使用情况，其用电量反映了其行驶里程。
　　2 电动汽车用电电量
　　2.1 影响因素分析
　　2.1.1充电开始时刻
　　对于不同生活习惯的用户其充电开始时刻不同，一天中用户的开始充电时刻近似服从正态分布的数学建模，其第i天开始充电时刻的概率密度函数表达式如下。
　　2.1.2连接时长
　　连接时长指的是电动汽车通过充电桩与电网物理连接的时长，并非指电能流动的时长，即此时电量已经充满但插头未拔落。连接时长反映用户期望充满电所需的时间。当电动汽车与充电桩仅物理连接但无电能流动时，占用了电动桩的资源，使其他需要充电的电动车等待。连接时长满足对数正态分布。
　　2.1.3充电电量
　　电动汽车充电电量反应了行驶所消耗的电量，对应了用户当天行驶的里程，其充电电量近似满足对数正态分布，概率密度函数表达式如下，
　　对某地50辆电动汽车一周的使用及充电情况进行统计，分析其充电行为，做出其对应的概率密度函数，得到车辆充电开始时刻、连接时长和充电电量的分布特性。大量电动汽车集中于7：00-17：00时段进行电动汽车的充电，而在0：00-6：00时段选择充电的人数较少；在充电的连接时长上，电动汽车用户主要选择充电时长为4h左右；在充电电量上，工作日一般用户充电电量为4KWh左右，双休日为8KWh左右。
　　2.2 电动汽车充电负荷量预测
　　电动汽车充电行为会对电网负荷量产生影响，根据电动汽车充电行为特征分析，根据统计得到的规律模拟实验，通过事件发生的频率估计事件发生的概率，得到这个该事件的数字特征量。采用蒙特卡洛法模拟电动汽车充电行为对电网负荷量的影响：
　　2.2.1构造或描述概率过程
　　电动汽车充电行在一定程度上具有随机性，通过大量数据统计分析，来正确描述和模拟这个概率过程。
　　2.2.2实现从已知概率分布抽样
　　构造电动汽车充电行为特征的概率模型，利用蒙特卡罗方法模拟实验将产生已知概率分布的随机变量，用数学递推公式产生伪随机数，使之与真正的随机数具有相近似的性质和特征，因此可把它作为真正的随机数来使用。
　　2.2.3建立各种估计量
　　在完成模拟实验后，用数理统计方法把模型中的数字特征估计出来，从而得到实际问题基本吻合的目标数值。
　　根据电动汽车充电行为模拟得到100辆车的充电行为特征，做出其三维散点图，图中每个点表示某天内电动汽车充电行为特征。
　　3 结论
　　本文对电动汽车用户充电行为分析，体现在工作日和非工作日用户的充电行为有区别，工作日充电行为受个人因素影响，其充电开始时间、连接时间和充电电量体现了用户的生活规律。依据行为特征模拟若干辆电动汽车的情况，可以对电动汽车充电负荷量进行预测，同时为电网运营商宏观调节峰谷差提供决策参考。
　　参考文献：
　　[1]张慧妍.超级电容器直流储能系统分析与控制技术的研究[D].北京：中国科学院电工研究所，2006.
　　[2]刘磊.电动汽车充电对配电网负荷的影响及有序控制策略探究[J].科技与创新，2016（07）：89-93.
　　[3]張良，严正，冯冬涵，许少伦，李乃湖，景雷.采用两阶段优化模型的电动汽车充电站内有序充电策略[J].电网技术，2014，38（04）：967-973.
　　[4]金畅.蒙特卡洛方法中随机数发生器和随机抽样方法的研究[D].大连理工大学，2006.