電力調(diào)度數(shù)學(xué)建模論文-wenkub
2023-06-25 01:30:58 本頁(yè)面
【正文】 附錄Lingo程序如下：model:sets:times/1..5/:s。endsetsdata:s= 6 3 6 3 6。lowfree=1000 2600 3000。enddatamin=sum(times(i):sum(dianji(j):x(i,j)*((gonglv(i,j)lowlevel(j))*highfree(j)*s(i)+s(i)*lowfree(j))+a(i,j)*openfree(j)))。for(links:gin(x))。for(links(i,j):g(j)x(i,j))。for(links(i,j):highlevel(j)gonglv(i,j))。for(times(i):sum(dianji(j):x(i,j)*gonglv(i,j))=yaoqiu(i))。openfree=2000 1000 500。lowlevel=850 1250 1500。links(times,dianji):x,gonglv,a。集是LINGO建模語(yǔ)言的基礎(chǔ)，是程序設(shè)計(jì)最強(qiáng)有力的基本構(gòu)件。類型1的12臺(tái)發(fā)電機(jī)一直工作，所以在任何發(fā)電機(jī)達(dá)到最長(zhǎng)有效時(shí)間（即工作最長(zhǎng)時(shí)間），必須啟用發(fā)電機(jī)檢修方案，以免發(fā)電機(jī)的過(guò)大損壞。LINGO內(nèi)置了一種建立最優(yōu)化模型的語(yǔ)言，可以簡(jiǎn)便地表達(dá)大規(guī)模問(wèn)題，利用LINGO高效的求解器可快速求解并分析結(jié)果。只需在問(wèn)題（1）的模型的基礎(chǔ)上將負(fù)載改變，將改變后的負(fù)載值代入原問(wèn)題（1）中的目標(biāo)函數(shù)中，編程并運(yùn)行出結(jié)果即可只需在問(wèn)題（1）的模型的基礎(chǔ)上將負(fù)載改變，將改變后的負(fù)載值代入原問(wèn)題（1）中的目標(biāo)函數(shù)中，編程并運(yùn)行出結(jié)果即可六、模型求解⑴對(duì)于問(wèn)題一：我們用Lingo軟件進(jìn)行求解，解得：06時(shí)69時(shí)915時(shí)1518時(shí)1824時(shí)總費(fèi)用型號(hào)臺(tái)數(shù)功率臺(tái)數(shù)功率臺(tái)數(shù)功率臺(tái)數(shù)功率臺(tái)數(shù)功率一128501213331291712177112938411310二3160081750817509175091750558240三000000215000018990費(fèi)用126990153800237600210050260100988540從上表中可以清晰地看出各個(gè)階段各種類型的機(jī)器的臺(tái)數(shù)和提供的功率，從而得出最優(yōu)解：Min Z=988540⑵對(duì)于問(wèn)題二：為用電定價(jià)是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，定的價(jià)位應(yīng)該保持是不變的，根據(jù)問(wèn)題一得出的每時(shí)段輸出的實(shí)際功率和每時(shí)段花費(fèi)的價(jià)格，可以用公式每小時(shí)每兆瓦電的價(jià)格=每時(shí)段花費(fèi)的價(jià)格/（該時(shí)段輸出的實(shí)際功率*該時(shí)段持續(xù)時(shí)間），設(shè)每時(shí)段花費(fèi)的價(jià)格=A，每時(shí)段輸出的實(shí)際功率=W，每小時(shí)每兆瓦電的價(jià)格=B，得：用電定價(jià)B=A/(W*)由題中表格信息可知：當(dāng)輸出負(fù)載要求微量增加時(shí)，發(fā)電機(jī)同樣可以適當(dāng)調(diào)快轉(zhuǎn)速，從而達(dá)到增加輸出功率的目的。j=1,2,3）Min Z=（i=1,2,3,4,5。 =12, =10，=5）；表示第i階段的電力負(fù)荷要求（=15000,=30000,=25000,=40000,=27000）；表示第i階段第j種型號(hào)發(fā)電機(jī)工作的臺(tái)數(shù)；；表示第i階段第j種型號(hào)發(fā)電機(jī)比第i1階段第j種發(fā)電機(jī)工作多得臺(tái)數(shù)(i=2,3,4,5。 根據(jù)題意分析得知問(wèn)題（1）中目標(biāo)函數(shù)由發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)費(fèi)、最低發(fā)電量運(yùn)行費(fèi)和超過(guò)最低發(fā)電量發(fā)電時(shí)的運(yùn)行費(fèi)三部分構(gòu)成。 ② 、在滿足估計(jì)的負(fù)載要求之外，在每一時(shí)刻運(yùn)行的發(fā)電機(jī)應(yīng)足夠的多，使得當(dāng)負(fù)載增加不超過(guò)15％時(shí)，能夠通過(guò)調(diào)高運(yùn)轉(zhuǎn)著的發(fā)電機(jī)的輸出（在最高水平之內(nèi)）滿足增載的需求。對(duì)問(wèn)題（1）我們?cè)诩俣ê侠淼幕A(chǔ)上，構(gòu)建符合題意的數(shù)學(xué)模型，利用LINGO編程實(shí)現(xiàn)求得結(jié)果最低總費(fèi)用可以達(dá)到988540，其中各時(shí)段的發(fā)電機(jī)啟動(dòng)情況為、對(duì)問(wèn)題（2）我們要定位邊際費(fèi)用（即用電價(jià)格）根據(jù)查閱的資料有如下公式：每小時(shí)每兆瓦電的價(jià)格=每時(shí)段花費(fèi)的價(jià)格/（該時(shí)段輸出的實(shí)際功率*該時(shí)段持續(xù)時(shí)間）對(duì)問(wèn)題（3）我們可以在問(wèn)題（1）的模型基礎(chǔ)上做很小部分變化就行，當(dāng)已知負(fù)載改動(dòng)時(shí)，我們改變模型中負(fù)載的值，當(dāng)發(fā)電機(jī)檢修時(shí)，我們改變模型中發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)的值，然后代入LINGO程序中就可以。由于整個(gè)發(fā)電過(guò)程是分階段進(jìn)行的, 與此相應(yīng)的決策調(diào)度過(guò)程亦可分階段進(jìn)行, 故可參考動(dòng)態(tài)規(guī)劃和非線性規(guī)劃整數(shù)規(guī)劃方法。在高于最低水平運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，另外需要每兆瓦每小時(shí)的費(fèi)用。二、問(wèn)題分析根據(jù)題意，我們需要解決三個(gè)問(wèn)題分別是：（1）：求在負(fù)載要求、發(fā)電機(jī)數(shù)量及輸出水平等限制條件下的最小總運(yùn)行費(fèi)；（2）：分析各段時(shí)間的需求單獨(dú)增加一個(gè)兆瓦的需求所帶來(lái)的最小總運(yùn)行費(fèi)增量，即在一天中的每段時(shí)間，電力生產(chǎn)的邊際費(fèi)用；（3）：設(shè)計(jì)一種算法，在已知負(fù)載改動(dòng)或發(fā)電機(jī)檢修等情況下，能迅速計(jì)算出新的調(diào)度方案。三、問(wèn)題假設(shè)（1）假設(shè)本模型考慮的是穩(wěn)定期間任何一天機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)的情況；（2）假設(shè)在任何時(shí)刻同一種類型正在運(yùn)轉(zhuǎn)的機(jī)器所發(fā)出的功率是相等的；（3）忽略在時(shí)間段之間調(diào)整機(jī)器而消耗的時(shí)間； (4) 假設(shè)發(fā)電機(jī)都是正常工作不出現(xiàn)工作中途發(fā)電機(jī)燒壞或停止工作的情況； (5) 假設(shè)發(fā)電機(jī)不存儲(chǔ)電量,并且在發(fā)電過(guò)程中不考慮電量損耗；（6）假設(shè)各臺(tái)發(fā)電機(jī)都是勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的，發(fā)電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)發(fā)電機(jī)的本身性能不產(chǎn)生影響；四、符號(hào)說(shuō)明表示第i階段機(jī)器運(yùn)行的時(shí)間（i=1，2，3，4，5, =6,=3,=6,=3,=6）；表示第j種型號(hào)的機(jī)器的臺(tái)數(shù)（j=1，2，3。： 、最低水平運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用 其中（=1000，=2600，=3000；=6,=3,=6,=3,=6）； 、超最低水平以上運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)、開(kāi)機(jī)費(fèi)用（ =（）*=其中（=2000，=1000，=500） 綜上，可以得到目標(biāo)函數(shù)得總表達(dá)式為：=（i=1,2,3,4,5。j=1,2,3)用LINGO求解（源程序見(jiàn)附錄）問(wèn)題二為用電定價(jià)是一個(gè)現(xiàn)實(shí)的問(wèn)題，定的價(jià)位應(yīng)該保持是不變的，根據(jù)問(wèn)題一得出的每時(shí)段輸出的實(shí)際功率和每時(shí)段花費(fèi)的價(jià)格，可以用公式：每小時(shí)每兆瓦電的價(jià)格=每時(shí)段花費(fèi)的價(jià)格/（該時(shí)段輸出的實(shí)際功率*該時(shí)段持續(xù)時(shí)間）問(wèn)題三設(shè)計(jì)一種算法，在已知負(fù)載改動(dòng)或發(fā)電機(jī)檢修等情況下，能迅速計(jì)算出新的調(diào)度方案。我們只要對(duì)非線性規(guī)劃確定目標(biāo)函數(shù)和約束條件，就可以求出最優(yōu)解。加之該模型有最低水平運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用、超最低水平以上運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)和開(kāi)機(jī)費(fèi)用三部分組成，其中開(kāi)機(jī)費(fèi)用為非線性函數(shù)，從而給整個(gè)模型的編程計(jì)算帶來(lái)很大的
教學(xué)教案相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1