基于出行链的电动汽车空间负荷预测，MATLAB，有注释，方便初学者理解上手，此程序用来计算节点...

基于出行链的电动汽车空间负荷预测，MATLAB，有注释，方便初学者理解上手，此程序用来计算节点处电动汽车充电负荷，不是商业区，住宅区等注意区分。有参考文献。

手把手实现电动汽车充电负荷预测

最近在搞城市电网规划的项目，发现电动汽车充电桩布局特别有意思。今天咱们不用高大上的商业软件，直接上MATLAB撸个出行链负荷预测脚本，适合刚入门的同学边抄边学。

先上核心思路：私家车用户每天的活动轨迹（家→公司→商场→家）形成出行链，在每个停留点可能充电。我们需要模拟大量用户的出行习惯，最后聚合得到电网节点的负荷曲线。

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%% 基础参数设置
num_car = 1000;  % 模拟1000辆电动车
time_resolution = 0.5; % 半小时时间粒度
timeline = 0:time_resolution:24; % 24小时时间轴

% 电池参数（参考比亚迪汉EV）
battery_capacity = 85; % kWh 
soc_init = 0.3 + 0.4*rand(num_car,1); % 初始电量30%~70%

这里用rand函数给每辆车随机初始电量，更贴近真实场景。注意电池容量要根据实际车型调整，网约车和私家车的参数差别很大。

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%% 生成出行链（简化版三段式）
% 阶段1：早高峰出行
departure_time = 7 + 0.5*randn(num_car,1); % 正态分布出发时间
trip1_distance = 10 + 3*randn(num_car,1);  % 上班通勤距离

% 阶段2：日间停留
stay_duration = 8 + 2*randn(num_car,1); % 白天停留时长

% 阶段3：晚高峰返程
trip2_distance = trip1_distance .* (0.9 + 0.2*rand(num_car,1)); % 返程可能绕路

% 计算耗电量（假设15kWh/百公里）
energy_consumption = (trip1_distance + trip2_distance)/100 * 15;

出行链模拟要注意时空关联性------早高峰出发时间集中、通勤距离存在规律性。这里用randn生成正态分布更符合现实，比均匀分布合理得多。

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%% 充电行为模拟
charge_power = zeros(num_car, length(timeline));

for i = 1:num_car
    % 只在SOC低于阈值时充电
    if soc_init(i)*battery_capacity - energy_consumption(i) < 0.2*battery_capacity
        % 选择最早可用时段充电（假设到达后立即充电）
        charge_start = departure_time(i) + trip1_distance(i)/30; % 30km/h平均速度
        charge_duration = (battery_capacity*0.8)/7; % 7kW慢充桩
        
        % 找到对应时间索引
        [~, start_idx] = min(abs(timeline - charge_start));
        end_idx = start_idx + ceil(charge_duration/time_resolution);
        
        % 功率写入（处理跨日情况）
        charge_power(i, start_idx:min(end_idx, length(timeline))) = 7;
    end
end

% 聚合负荷
total_load = sum(charge_power, 1);

充电逻辑是代码核心：1. 只在电量不足时启动 2. 充电时长由缺电量和桩功率决定 3. 时间索引处理要小心数组越界。注意这里假设用慢充桩，实际规划时要区分快慢充比例。

代码亮点分析：

用矩阵运算代替循环可以提速，但为了可读性保留for循环
timeline的索引查找比直接计算时间点更稳妥
跨日情况用min函数截断，避免程序报错

跑出来的负荷曲线通常会呈现"双峰"特性------早高峰后办公楼充电、晚高峰后住宅区充电。但咱们模拟的是交通节点，所以可能出现午间的充电小高峰（比如跑网约车的补电）。

避坑指南：

真实数据校准很重要！通勤距离、充电功率这些参数需要本地化调整
考虑周末/节假日模式差异，本例仅演示工作日模式
电网节点容量限制需要后续加入约束条件

这个方法虽然简化了充电策略（比如没有动态电价影响），但作为入门模型已经能说明问题。下次可以尝试加入用户行为偏好模型，或者用K-means聚类分析充电热点区域。

参考文献

1\] 电动汽车充电负荷预测方法综述. 中国电机工程学报 ![](https://i-blog.csdnimg.cn/img_convert/084c5389123c5a4091283b37a4caa9a7.jpeg) \[2\] 基于出行链的电动出租车充电负荷建模. 电力系统自动化