基于双层优化的大型电动汽车时空调度(Matlab代码实现)

简介: 基于双层优化的大型电动汽车时空调度(Matlab代码实现)

💥1 概述

文献来源:


化石燃料短缺和环境保护在经济发展中引起了关注。大规模部署电动汽车(ev)可能是减少对化石燃料依赖和保护环境的潜在解决方案,许多国家和汽车制造商正在大力推广电动汽车的使用[1,2]。电动汽车在电力系统中往往以分布式和移动电源需求为代表;它们的分布式存储能力也适用于电网[3]。利用V2G (Vehicle to Grid)技术,电动汽车可以通过优化充放电来转移高峰负荷,降低发电机的运行成本和排放[4]。同时,大量电动汽车的不协调充放电也会导致电网出现电力拥塞、欠压、电网不稳定、电能质量、继电器、频率等电网问题[5-9]。


基于双层优化的大型电动汽车(EV)时空调度是一种综合考虑电动汽车充电需求、能源管理和出行需求的优化调度方法。这种方法通过将问题分解为两个层次的优化问题,来实现对大型电动汽车群体的有效调度。


下面是基于双层优化的大型电动汽车时空调度的一般步骤:


高层优化:

1. 问题定义:明确定义大型电动汽车时空调度的目标,例如最小化充电成本、最大化能源利用率等。同时,考虑到电动汽车的出行需求、能源管理策略等约束条件。


2. 空间调度:根据电动汽车出行需求和充电设施的分布,确定每个车辆的出行计划和路线。这包括考虑车辆之间的交通状况、充电设施的可用性等因素。


3. 时间调度:在空间调度的基础上,确定每个车辆的出发时间和到达时间,以满足出行需求,并尽可能优化充电计划。


低层优化:

1. 充电策略:针对每个电动汽车,基于车辆充电需求和能源管理策略,制定充电计划。这可能涉及到车辆的充电时间、功率、充电桩的选择等决策。


2. 能源管理:管理大量电动汽车充电过程中的能源需求与供给平衡。考虑到电网的负荷平衡、充电设施的容量限制,优化调度充电策略,使得车辆充电需求能够在可控范围内,并且尽可能减少成本。


3. 交互与协调:通过高层和低层优化过程的交互与协调,以实现整体调度的一致性和系统优化。


需要注意的是,基于双层优化的大型电动汽车时空调度是一个复杂的问题,涉及到多个因素的动态协调与优化。同时,还需要考虑到电动汽车充电设施的建设和管理,以及与电网的连接与交互等方面的问题。因此,综合运用优化方法、数据分析和智能算法等技术,能够有效地解决这一挑战并提供高效的调度方案。


📚2 运行结果

数据:

部分代码:

Ndmax=15000*0.4*ones(24,20);%每时段最大接入放电电动汽车数量;150000辆电动车;
Ncmax=15000*0.95*ones(24,20);%每时段最大接入充电电动汽车数量;150000辆电动车;
%Ndmax=10000*0.4*ones(24,20);%每时段最大接入放电电动汽车数量;100000辆电动车;
%Ncmax=10000*0.95*ones(24,20);%每时段最大接入充电电动汽车数量;100000辆电动车;
%Ndmax=5000*0.4*ones(24,20);%每时段最大接入放电电动汽车数量;50000辆电动车;
%Ncmax=5000*0.95*ones(24,20);%每时段最大接入充电电动汽车数量;50000辆电动车;
%Ndmax=zeros(24,20);%输电网中不含电动汽车
%Ncmax=zeros(24,20);%输电网中不含电动汽车
Ndsummax=15000*3*ones(1,20);%全天电动汽车放电需求;150000辆电动车;
Ncsummax=15000*6*ones(1,20);%全天电动汽车充电需求;150000辆电动车;
%Ndsummax=10000*3*ones(1,20);%全天电动汽车放电需求;100000辆电动车;
%Ncsummax=10000*6*ones(1,20);%全天电动汽车充电需求;100000辆电动车;
%Ndsummax=5000*3*ones(1,20);%全天电动汽车放电需求;50000辆电动车;
%Ncsummax=5000*6*ones(1,20);%全天电动汽车充电需求;50000辆电动车;
%Ndsummax=zeros(1,20);%输电网中不含电动汽车
%Ncsummax=zeros(1,20);%输电网中不含电动汽车
priced=[0.06;0.06;0.07;0.08;0.09;0.1;0.12;0.15;0.2;0.25;0.3;0.35;0.25;0.2;0.15;0.1;0.09;0.1;0.15;0.25;0.2;0.1;0.08;0.07];%放电电价;放电电价高于充电电价的峰谷电价;
pricec=[0.06;0.06;0.07;0.08;0.09;0.1;0.11;0.12;0.14;0.16;0.17;0.18;0.16;0.14;0.12;0.095;0.09;0.1;0.12;0.16;0.14;0.1;0.08;0.07];%充电电价;放电电价高于充电电价的峰谷电价;
%priced=[0.06;0.06;0.07;0.08;0.09;0.1;0.11;0.12;0.14;0.16;0.17;0.18;0.16;0.14;0.12;0.095;0.09;0.1;0.12;0.16;0.14;0.1;0.08;0.07];%放电电价;峰谷电价;
%pricec=[0.06;0.06;0.07;0.08;0.09;0.1;0.11;0.12;0.14;0.16;0.17;0.18;0.16;0.14;0.12;0.095;0.09;0.1;0.12;0.16;0.14;0.1;0.08;0.07];%充电电价;峰谷电价;
%priced=0.08*ones(24,1);%放电电价:平电价;
%pricec=0.08*ones(24,1);%充电电价:平电价;
%%%%%MINLP转化为MILP求解%%%%%%%%%%%%%%%;
N=24;%线性化分段数;
X=binvar(Time,Ji);%0-1启停机变量;
S=sdpvar(Time,Ji);%机组启动费用;
PP=sdpvar(Time,Ji*N*SS);%线性化机组功率;
Pfx=sdpvar(Time,SS);%风机出力;
Nd=intvar(Time,SS);%电动汽车放电数量;
Nc=intvar(Time,SS);%电动汽车充电数量;


🎉3 参考文献

部分理论来源于网络,如有侵权请联系删除。

🌈4 Matlab代码实现

相关文章
|
15天前
|
算法
基于GA遗传优化的TSP问题最优路线规划matlab仿真
本项目使用遗传算法(GA)解决旅行商问题(TSP),目标是在访问一系列城市后返回起点的最短路径。TSP属于NP-难问题,启发式方法尤其GA在此类问题上表现出色。项目在MATLAB 2022a中实现,通过编码、初始化种群、适应度评估、选择、交叉与变异等步骤,最终展示适应度收敛曲线及最优路径。
|
16天前
|
算法 BI Serverless
基于鱼群算法的散热片形状优化matlab仿真
本研究利用浴盆曲线模拟空隙外形,并通过鱼群算法(FSA)优化浴盆曲线参数,以获得最佳孔隙度值及对应的R值。FSA通过模拟鱼群的聚群、避障和觅食行为,实现高效全局搜索。具体步骤包括初始化鱼群、计算适应度值、更新位置及判断终止条件。最终确定散热片的最佳形状参数。仿真结果显示该方法能显著提高优化效率。相关代码使用MATLAB 2022a实现。
|
17天前
|
算法
基于GA遗传优化的离散交通网络双层规划模型设计matlab仿真
该程序基于GA遗传优化设计了离散交通网络的双层规划模型,以路段收费情况的优化为核心,并通过一氧化碳排放量评估环境影响。在MATLAB2022a版本中进行了验证,显示了系统总出行时间和区域排放最小化的过程。上层模型采用多目标优化策略,下层则确保总阻抗最小,实现整体最优解。
|
3天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据安全/隐私保护
基于PSO粒子群优化的GroupCNN分组卷积网络时间序列预测算法matlab仿真
本项目展示了一种结合粒子群优化(PSO)与分组卷积神经网络(GroupCNN)的时间序列预测算法。该算法通过PSO寻找最优网络结构和超参数,提高预测准确性与效率。软件基于MATLAB 2022a,提供完整代码及详细中文注释,并附带操作步骤视频。分组卷积有效降低了计算成本,而PSO则智能调整网络参数。此方法特别适用于金融市场预测和天气预报等场景。
|
9天前
|
机器学习/深度学习 算法 数据挖掘
基于GWO灰狼优化的CNN-LSTM的时间序列回归预测matlab仿真
本项目展示了一种结合灰狼优化(GWO)与深度学习模型(CNN和LSTM)的时间序列预测方法。GWO算法高效优化模型超参数,提升预测精度。CNN提取局部特征,LSTM处理长序列依赖,共同实现准确的未来数值预测。项目包括MATLAB 2022a环境下运行的完整代码及视频教程,代码内含详细中文注释,便于理解和操作。
|
1月前
|
算法
基于GA-PSO遗传粒子群混合优化算法的CVRP问题求解matlab仿真
本文介绍了一种基于GA-PSO混合优化算法求解带容量限制的车辆路径问题(CVRP)的方法。在MATLAB2022a环境下运行,通过遗传算法的全局搜索与粒子群算法的局部优化能力互补,高效寻找最优解。程序采用自然数编码策略,通过选择、交叉、变异操作及粒子速度和位置更新,不断迭代直至满足终止条件,旨在最小化总行驶距离的同时满足客户需求和车辆载重限制。
|
24天前
|
数据采集 算法
基于PSO粒子群算法的三角形采集堆轨道优化matlab仿真
该程序利用PSO算法优化5个4*20矩阵中的模块采集轨迹,确保采集的物品数量及元素含量符合要求。在MATLAB2022a上运行,通过迭代寻优,选择最佳模块组合并优化轨道,使采集效率、路径长度及时间等综合指标最优。具体算法实现了粒子状态更新、需求量差值评估及轨迹优化等功能,最终输出最优轨迹及其相关性能指标。
|
1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。
106 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
|
1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。
84 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
|
1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。
62 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