含多类型充电桩的电动汽车充电站优化配置方法(matlab代码)

简介: 含多类型充电桩的电动汽车充电站优化配置方法(matlab代码)

1 主要内容

该程序复现博士文章《互动环境下分布式电源与电动汽车充电站的优化配置方法研究》第三章《含多类型充电桩的电动汽车充电站优化配置方法》,本章选择3种典型的电动汽车充电桩,研究了含多类型充电桩的电 动汽车充电站优化配置方法。按照充电功率的升序排列,所选取的3种电动汽车充电桩 依次代表了慢速充电设施(Slow charging facility,SCF)、快速充电设施(Fast charging facility,FCF)和超级快速充电设施(Ultra-fast charging facility,UCF)。为了处理由多 类型充电桩间相互影响导致的条件场景约束,同时降低电动汽车充电站优化配置模型的 复杂度,本章提出了针对条件场景约束的二步等价方法,并应用二阶锥松弛技术将混合 整数非线性规划问题转化为混合整数二阶锥规划问题。为了检验上述模型与方法的有效 性,本章采用江苏地区一个实际的电气-地理信息耦合系统作为算例,通过对比不同电 动汽车充电站优化配置方案的年化社会总成本,证明了在优化配置问题中同时考虑多种 类型充电桩的意义与价值。

  • 目标函数

  • 约束条件
  1. 系统潮流约束
  2. 电压幅值约束
  3. 支路电流约束
  4. 二阶锥约束
  5. 电动汽车负荷调度中的数量平衡约束
  6. 充电区域选择范围限制
  7. 充电桩数量约束
  • 程序亮点

该程序巧妙的将不同类型电动汽车充电站和文中30节点网络优化结合起来,采用二阶锥模型,程序采用整型变量的方式表达备选节点不同类型充电桩数量,同时结合四季和工作日/周末特点,很值得参考学习!

2 部分代码

T = 96;%时段数为1小时
nb = 31;%节点数,根节点为33
nl = 30;%支路数
P1=1e-5.*[500 200 250 180 180 120 240 240 240 240 240 160 160 400 320 300 300 300 300 800 0 80 200 100 60 40 500 200 80 30 0]';
Q1=1e-5.*[300 90 160 90 60 60 80 80 80 120 120 90 100 75 100 125 100 100 100 320 0 40 100 40 25 15 160 120 30 10 0]';
addpath('数据出力');
load pc_jm_w;
load pc_jm_wd;
load px_jm_w;
load px_jm_wd;
load pq_jm_w;
load pq_jm_wd;
load pd_jm_w;
load pd_jm_wd;
load pc_sc_w;
load pc_sc_wd;
load px_sc_w;
load px_sc_wd;
load pq_sc_w;
load pq_sc_wd;
load pd_sc_w;
load pd_sc_wd;
load pc_bg_w;
load pc_bg_wd;
load px_bg_w;
load px_bg_wd;
load pq_bg_w;
load pq_bg_wd;
load pd_bg_w;
load pd_bg_wd;
%电动汽车
prl=100;%容量
cdz=[7 30 60;400 3250 5600;40 325 560;10 10 10];%充电桩数据
cr=106.5;%单位容量增容成本
cl=80;%单位网损费用
plmax=600*1e-4;%线路最大电流
d=0.03;%折现率
num_peak=[1 2 5 1.*ones(1,28)];%测试数据,下为正式数据,运行速度太慢
%num_peak=[30 12 15 11 11 7 14 14 14 14 14 10 10 24 19 18 18 18 18 48 0 5 12 6 4 2 30 12 5 2 0]';%峰值电动汽车停车数量
load arr_jm_w;
load arr_jm_wd;
load arr_sc_w;
load arr_sc_wd;
load arr_bg_w;
load arr_bg_wd;
load stay_jm_w;
load stay_jm_wd;
load stay_sc_w;
load stay_sc_wd;
load stay_bg_w;
load stay_bg_wd;
sty_jd=[2 2 1 3 3 2 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 2 1 3 2 2 3 3 3 1 2 3 1];%节点区域类型
%构建负荷矩阵
for i=1:nb
   if sty_jd(i)==1
       pload(i,1:T)=P1(i).*pc_jm_w;%春 工作日
       pload(i,T+1:2*T)=P1(i).*pc_jm_wd;%春 周末
       pload(i,2*T+1:3*T)=P1(i).*px_jm_w;%夏 工作日
       pload(i,3*T+1:4*T)=P1(i).*px_jm_wd;%夏 周末
       pload(i,4*T+1:5*T)=P1(i).*pq_jm_w;%秋 工作日
       pload(i,5*T+1:6*T)=P1(i).*pq_jm_wd;%秋 周末
       pload(i,6*T+1:7*T)=P1(i).*pd_jm_w;%冬 工作日
       pload(i,7*T+1:8*T)=P1(i).*pd_jm_wd;%冬 周末
   elseif sty_jd(i)==2
       pload(i,1:T)=P1(i).*pc_sc_w;%春 工作日
       pload(i,T+1:2*T)=P1(i).*pc_sc_wd;%春 周末
       pload(i,2*T+1:3*T)=P1(i).*px_sc_w;%夏 工作日
       pload(i,3*T+1:4*T)=P1(i).*px_sc_wd;%夏 周末
       pload(i,4*T+1:5*T)=P1(i).*pq_sc_w;%秋 工作日
       pload(i,5*T+1:6*T)=P1(i).*pq_sc_wd;%秋 周末
       pload(i,6*T+1:7*T)=P1(i).*pd_sc_w;%冬 工作日
       pload(i,7*T+1:8*T)=P1(i).*pd_sc_wd;%冬 周末
   else
       pload(i,1:T)=P1(i).*pc_bg_w;%春 工作日
       pload(i,T+1:2*T)=P1(i).*pc_bg_wd;%春 周末
       pload(i,2*T+1:3*T)=P1(i).*px_bg_w;%夏 工作日
       pload(i,3*T+1:4*T)=P1(i).*px_bg_wd;%夏 周末
       pload(i,4*T+1:5*T)=P1(i).*pq_bg_w;%秋 工作日
       pload(i,5*T+1:6*T)=P1(i).*pq_bg_wd;%秋 周末
       pload(i,6*T+1:7*T)=P1(i).*pd_bg_w;%冬 工作日
       pload(i,7*T+1:8*T)=P1(i).*pd_bg_wd;%冬 周末
   end
end
qload=repmat(Q1,1,8*T);
num_w=[];num_wd=[];
for i=1:31%分别计算工作日和周末时序停车数量
    if sty_jd(i)==1
    num_w(i,:)=round(num_peak(i).*arr_jm_w./max(arr_jm_w));
    num_wd(i,:)=round(num_peak(i).*arr_jm_wd./max(arr_jm_wd));
    %停车时长分布,样本数量不足,没法用停车时长概率曲线来计算,随机产生停车时长
    elseif sty_jd(i)==2
    num_w(i,:)=round(num_peak(i).*arr_sc_w./max(arr_sc_w));
    num_wd(i,:)=round(num_peak(i).*arr_sc_wd./max(arr_sc_wd));
    else
    num_w(i,:)=round(num_peak(i).*arr_bg_w./max(arr_bg_w));
    num_wd(i,:)=round(num_peak(i).*arr_bg_wd./max(arr_bg_wd));
    end
end
%建立节点电动汽车矩阵
sum_num_w=sum(num_w);
sum_num_wd=sum(num_wd);
max_num=max(sum_num_w,sum_num_wd);
% k=1;
% for t=1:T
%     k1=1;
%     for i=1:nb
%         if stay_time_w(i,t)~=0%计算每个电动汽车的充电时长
%             for y=1:stay_time_w(i,t)
%                 st(k1,t)=t*0.25;
%             end
%             k1=k1+1;
%         end
%     end
% end
k=1;
for t=1:T
    for i=1:nb
    if num_w(i,t)~=0
       for jj=1:num_w(i,t)
           soc=rand;
           st(k)=round(1+95*rand)*0.25;%充电时长
            if st(k)*cdz(1,1)>=prl*(1-soc)
        evjd_w(k,:)=[t,i,soc,0,st(k),1,sty_jd(i)];%时间,节点,soc,充电节点,充电时长,充电桩选择,节点区域类型
            elseif st(k)*cdz(1,1)<=prl*(1-soc) && prl*(1-soc)<=st(k)*cdz(1,2)
        evjd_w(k,:)=[t,i,soc,0,st(k),2,sty_jd(i)];%时间,节点,soc,充电节点,充电时长,充电桩选择,节点区域类型 
            else
        evjd_w(k,:)=[t,i,soc,0,st(k),3,sty_jd(i)];%时间,节点,soc,充电节点,充电时长,充电桩选择,节点区域类型  
            end
%             if gdch(i)~=0
%                 evjd_w(k,4)=gdch(i);
%             end
        k=k+1;
        end
    end
    end
end
%周末情况
 k=1;
for t=1:T
    for i=1:nb
    if num_w(i,t)~=0
       for jj=1:num_w(i,t)
           soc=rand;
           st(k)=round(1+95*rand)*0.25;%充电时长
            if st(k)*cdz(1,1)>=prl*(1-soc)
        evjd_wd(k,:)=[t,i,soc,0,st(k),1,sty_jd(i)];%时间,节点,soc,充电节点,充电时长,充电桩选择,节点区域类型
            elseif st(k)*cdz(1,1)<=prl*(1-soc) && prl*(1-soc)<=st(k)*cdz(1,2)
        evjd_wd(k,:)=[t,i,soc,0,st(k),2,sty_jd(i)];%时间,节点,soc,充电节点,充电时长,充电桩选择,节点区域类型 
            else
        evjd_wd(k,:)=[t,i,soc,0,st(k),3,sty_jd(i)];%时间,节点,soc,充电节点,充电时长,充电桩选择,节点区域类型  
            end
%             if gdch(i)~=0
%                 evjd_wd(k,4)=gdch(i);
%             end
        k=k+1;
        end
    end
    end
end


3 程序结果

部分原文结果


相关文章
|
12天前
|
算法
基于WOA鲸鱼优化的购售电收益与风险评估算法matlab仿真
本研究提出了一种基于鲸鱼优化算法(WOA)的购售电收益与风险评估算法。通过将售电公司购售电收益风险计算公式作为WOA的目标函数,经过迭代优化计算出最优购电策略。实验结果表明,在迭代次数超过10次后,风险价值收益优化值达到1715.1万元的最大值。WOA还确定了中长期市场、现货市场及可再生能源等不同市场的最优购电量,验证了算法的有效性。核心程序使用MATLAB2022a实现,通过多次迭代优化,实现了售电公司收益最大化和风险最小化的目标。
|
12天前
|
算法
通过matlab对比遗传算法优化前后染色体的变化情况
该程序使用MATLAB2022A实现遗传算法优化染色体的过程,通过迭代选择、交叉和变异操作,提高染色体适应度,优化解的质量,同时保持种群多样性,避免局部最优。代码展示了算法的核心流程,包括适应度计算、选择、交叉、变异等步骤,并通过图表直观展示了优化前后染色体的变化情况。
|
14天前
|
算法 决策智能
基于遗传优化算法的TSP问题求解matlab仿真
本项目使用遗传算法解决旅行商问题(TSP),目标是在四个城市间找到最短路径。算法通过编码、选择、交叉、变异等步骤,在MATLAB2022A上实现路径优化,最终输出最优路径及距离。
|
4月前
|
安全
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
本文介绍了2023年高教社杯数学建模竞赛D题的圈养湖羊空间利用率问题,包括问题分析、数学模型建立和MATLAB代码实现,旨在优化养殖场的生产计划和空间利用效率。
216 6
【2023高教社杯】D题 圈养湖羊的空间利用率 问题分析、数学模型及MATLAB代码
|
4月前
|
存储 算法 搜索推荐
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
本文提供了2022年华为杯数学建模竞赛B题的详细方案和MATLAB代码实现,包括方形件组批优化问题和排样优化问题,以及相关数学模型的建立和求解方法。
139 3
【2022年华为杯数学建模】B题 方形件组批优化问题 方案及MATLAB代码实现
|
4月前
|
数据采集 存储 移动开发
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
本文介绍了2023年五一杯数学建模竞赛B题的解题方法,详细阐述了如何通过数学建模和MATLAB编程来分析快递需求、预测运输数量、优化运输成本,并估计固定和非固定需求,提供了完整的建模方案和代码实现。
105 0
【2023五一杯数学建模】 B题 快递需求分析问题 建模方案及MATLAB实现代码
|
7月前
|
数据安全/隐私保护
耐震时程曲线,matlab代码,自定义反应谱与地震波,优化源代码,地震波耐震时程曲线
地震波格式转换、时程转换、峰值调整、规范反应谱、计算反应谱、计算持时、生成人工波、时频域转换、数据滤波、基线校正、Arias截波、傅里叶变换、耐震时程曲线、脉冲波合成与提取、三联反应谱、地震动参数、延性反应谱、地震波缩尺、功率谱密度
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
基于混合整数规划的微网储能电池容量规划(matlab代码)
|
7月前
|
算法 调度
含多微网租赁共享储能的配电网博弈优化调度(含matlab代码)
含多微网租赁共享储能的配电网博弈优化调度(含matlab代码)
|
7月前
|
Serverless
基于Logistic函数的负荷需求响应(matlab代码)
基于Logistic函数的负荷需求响应(matlab代码)