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Gleichzeitigkeit von E-Ladungen

Universität / Fachhochschule

Kombinatorische Optimierung

Tags: Gleichzeitigkeit, Häufigkeit, Kombinatorische Optimierung, Wahrscheinlichkeit

 
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FegFlo

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16:11 Uhr, 16.02.2017

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Hallo liebes Forum.

Ich bin berufsbegleitend Student an der Uni und schreibe meine Masterarbeit über Auswirkungen von E-mobilität auf das Stromnetz.
Ein wesentlicher Punkt dieser Arbeit ist die Gleichzeitigkeit von E-Ladungen im Stromnetz.
Hier stehe ich gerade vor einer, für mein mathematisches Verständnis, sehr schwer lösbaren Aufgabe, wo ich um Hilfe bitte.

Wie kann ich mathematisch (und über Excel) beschreiben, wie oft Ereignisse eintreten können.
Folgende Parameter wären gegeben:
Anzahl der Elektroautos: Bsp: 20 Stk.
Ladezeitraum: Bsp: 3 Stunden

Mit welcher Wahrscheinlichkeit laden alle 20 Autos gleichzeitig oder mit welcher Wahrscheinlichkeit laden x-Autos??

Vielen Dank für eure Hilfe.
Flo

Für alle, die mir helfen möchten (automatisch von OnlineMathe generiert):
"Ich möchte die Lösung in Zusammenarbeit mit anderen erstellen."
Antwort
supporter

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16:52 Uhr, 16.02.2017

Antworten
Es fehlen Angaben zum Ladevorgang.
Wie oft/Alle wieviel Stunden wird ein Auto durchschnittlich geladen?
FegFlo

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19:08 Uhr, 16.02.2017

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Hallo.

Grundsätzlich kann man von einer täglichen Ladung ausgehen, bei einer Dauer von ca. 3h

20kWh/100km
AV Tag: 50km

-->10kWh Verbrauch, bei einer Ladung von 3,6kW -3h
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ledum

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21:35 Uhr, 16.02.2017

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Hallo
die Wahrscheinlichkeit, dass am späten Nachmittag und später geladen wird ist doch wohl höher als tagsüber? es sei denn man tankt beim Arbeitgeber umsonst (wenn der etwa google heisst.) und wer steht schon zwischen 0 und 6Uhr auf, um sein Auto zu laden?
die Annahme dass die Ladezeit gleichmäßig über 24h verteilt ist ist zu willkürlich Also musst du für irgendwie realistische Zahlen zusätzliche Annahmen machen. wie bevorzugte Ladezeiten, Oder soll das Modell für ein Land mit überwiegend E- Autos gemacht werden? dann sind die 3h falsch, denn dann hat man Schnellladestellen.
für ne master Arbeit braucht man doch wohl realitätsnahe Modelle.
Gruß ledum
FegFlo

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13:32 Uhr, 17.02.2017

Antworten
tägliche Ladung heißt, ich fahre bspw. von zuhause in die Arbeit (wo ich nicht laden kann) und wieder zurück. (à25km =50km). Der mit Abstand größte Part im Individualverkehr sind die Arbeitsfahrten, daher nehme ich jetzt mal einfach dieses Beispiel.

Ich betrachte jetzt eine Wohnanlage mit 100 Wohnungen, 20 davon haben Elektroautos. Abgesehen vom Mobilitätsverhalten könnten ja 20 Elektroautos gleichzeitig laden.

Meine Fragestellung lautet, wie hoch ist nun die Wahrscheinlichkeit, dass diese 20 Autos gleichzeitg laden bei einer angenommenen Ladedauer von 3h.....

Als realistisches Zeitfenster kann man sicher 16-19 Uhr annehmen.

Hintergrund: Auf welche Ladeleistung lege ich die Elektrische Zuleitung aus?

(80% der E-Ladungen passieren zuhause bzw. am Arbeitsplatz, daher ist eine Ladeleistung von 11kW für die meisten Fälle ausreichend)
Antwort
Simor

Simor aktiv_icon

15:45 Uhr, 18.02.2017

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In dem von dir beschriebenen Szenario dürfte die Wahrscheinlichkeit, dass alle (oder zumindest ein Großteil der E-Autos) gleichzeitig laden ziemlich groß sein.

Deinen Beschreibungen nach werden die Autos ja in der Regel dazu genutzt zur Arbeit und zurück zu fahren. Wenn sie täglich geladen werden müssen kann man wohl davon ausgehen, dass sie geladen werden, wenn man von der Arbeit nach Hause kommt. Wenn man jetzt z.B. annimmt, dass die Besitzer der E-Autos zwischen 16:30 und 18:30 von der Arbeit nach Hause kommen und dann anfangen ihr E-Auto zu laden, würden alle Autos zumindest in der Stunde von 18:30 bis 19:30 gleichzeitig geladen.

Das beruht natürlich auf einigen Annahmen und Schätzungen... wenn du genauere Ergebnise haben willst brauchst du abr auch genauere bzw. mehr Daten...
FegFlo

FegFlo aktiv_icon

16:28 Uhr, 21.02.2017

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Ich habe hier mal etwas mit Excel experimentiert:
Annahme: 4 Autos laden innerhalb 4 Stunden.
Hieraus ergeben sich mehrere Möglichkeiten

Ergebnis daraus ist, dass mit 43%iger Wahrscheinlichkeit gleichzeitig 0 Autos laden, hingegen mit 3%iger Wahrscheinlichkeit 4 Autos laden.

Die Rechnung im Excel ist ziemlich banal, ich suche jetzt eine nachvollziehbare mathematische Form.

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