Appilied energy论文复现：含多类型充电桩的电动汽车充电站优化配置方法程序代码！

本程序参考Applied energy论文《Optimal planning of electric vehicle charging stations comprising multi-types of charging facilities》，文中主要对多类型充电桩的电动汽车充电站进行优化配置，程序较为简单和基础，具有较强的可扩展性和适用性，注释清晰，干货满满，下面对文章和程序作简要介绍。

问题：

随着越来越多的不同类型不同功率的充电设施接入配电系统，即便是在同一地点、同一充电场所，也逐渐呈现出多种类型充电设施共存的状态。这些充电设施在满足电动汽车车主多样化的充电需求的同时，也改变了电动汽车负荷的时空分布情况，使得不同类型充电设施间的相互影响日益显著，并逐渐成为电动汽车充电站优化配置过程中不可忽略的因素。

创新点（解决办法）：

本程序选择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，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。

文中结果：

程序结果：

部分程序：

clc;clear all;
tic;
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]';
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:nbif sty_jd(i)==1pload(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)==2pload(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elsepload(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)==1num_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)==2num_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));elsenum_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;k1=1;
for t=1:Tfor i=1:nbif num_w(i,t)~=0for 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),0];%时间，节点，soc，充电节点，充电时长，充电桩选择，节点区域类型，节省时间elseif st(k)*cdz(1,1)<=prl*(1-soc) && prl*(1-soc)<=st(k)*cdz(1,2)timeless=round(prl*(1-soc)/cdz(1,2)-prl*(1-soc)/cdz(1,3));evjd_w(k,:)=[t,i,soc,0,st(k),3,sty_jd(i),timeless];%时间，节点，soc，充电节点，充电时长，充电桩选择，节点区域类型 t_end=t+round(prl*(1-soc)/cdz(1,3));%超级快速充电结束时间t_end2=min(t_end+timeless,T);%不能越限超过时间尺度timeup(k1,:)=[t,zeros(1,T)];timeup(k1,t_end+2:t_end2+1)=1;%化为时序上可以节约充电桩数量 k1=k1+1;elseevjd_w(k,:)=[t,i,soc,0,st(k),3,sty_jd(i),0];%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);
%             endk=k+1;endendend
end

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