電力調(diào)度數(shù)學(xué)建模論文(存儲(chǔ)版)
【正文】 列相似的約束，在線性模型或非線性模型中，當(dāng)自變量和決策變量多的情況下，可以通過(guò)LINGO函數(shù)與計(jì)算機(jī)編程相結(jié)合來(lái)求解，從而可以快速方便地表達(dá)規(guī)模較大的模型。在LINGO求解中，我們把編程和LINGO函數(shù)結(jié)合起來(lái)，把復(fù)雜多數(shù)量的自變量和約束條件通過(guò)編程來(lái)表述，有利于LINGO軟件求解的順利進(jìn)行。j=1,2,3）： 所有工作的發(fā)電機(jī)輸出的功率必須達(dá)到負(fù)載要求，第i時(shí)段第j種發(fā)電機(jī)臺(tái)數(shù)*第j種發(fā)電機(jī)輸出功率=第i時(shí)段負(fù)載要求，即 各種型號(hào)發(fā)電機(jī)工作的臺(tái)數(shù)=各種型號(hào)發(fā)電機(jī)的總臺(tái)數(shù)，即 每一階段正在工作的機(jī)器所輸出的功率不能超過(guò)該種類型機(jī)器的最高水平限制，同時(shí)要滿足最低水平要求，即 功率輸出的機(jī)型必須在開(kāi)機(jī)的情況下才能輸出功率： 每一階段正在工作的機(jī)器臺(tái)數(shù)*該機(jī)器的最高要求=后備輸出保證，即 每一階段每種類型的機(jī)器工作的臺(tái)數(shù)為整數(shù)，即 綜上所述，問(wèn)題一的非線性規(guī)劃模型為Min Z= （i=1,2,3,4,5。 題目中“在滿足估計(jì)的負(fù)載要求之外，在每一時(shí)刻運(yùn)轉(zhuǎn)著的發(fā)電機(jī)應(yīng)足夠多，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（在最高水平所界定的范圍內(nèi)）滿足增載的要求。關(guān)鍵字: 最低水平運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用、超最低水平運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用、初始解一、問(wèn)題重述該題提供數(shù)據(jù)包括如下兩個(gè)方面：① 、幾個(gè)發(fā)電站負(fù)責(zé)滿足下述電力負(fù)荷要求。在一天中各時(shí)間段的電力負(fù)荷如下表所示：時(shí)間段（小時(shí)）電力負(fù)荷（MW）0點(diǎn)至6點(diǎn)150006點(diǎn)至9點(diǎn)300009點(diǎn)至15點(diǎn)2500015點(diǎn)至18點(diǎn)4000018點(diǎn)至24點(diǎn)27000② 、三種類型的發(fā)電機(jī)可投入運(yùn)行，發(fā)電機(jī)的臺(tái)數(shù)、最低發(fā)電水平、最高發(fā)電水平、最低水平每小時(shí)費(fèi)用、每兆瓦每小時(shí)費(fèi)用和開(kāi)動(dòng)費(fèi)用如下表：類型臺(tái)數(shù)最低水平最高水平最低水平每小時(shí)費(fèi)用每兆瓦每小時(shí)費(fèi)用開(kāi)動(dòng)費(fèi)用112850MW2000MW1000220002101250MW1750MW26001000351500MW4000MW30003500要求如下：① 、各發(fā)電機(jī)運(yùn)行發(fā)電必須在最低水平和最高水平之間，啟動(dòng)發(fā)電機(jī)需要啟動(dòng)費(fèi)用，以及最低水平下的每小時(shí)費(fèi)用?！边@段話的意思是已經(jīng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)的剩余容量注意滿足最多增加15％的需求量，也就是已經(jīng)啟動(dòng)發(fā)電機(jī)滿負(fù)荷發(fā)電時(shí)足以滿足（也就是不小于）原來(lái)的需求與增加需求之和。j=1,2,3）(i=1,2,3,4,5。缺點(diǎn)：LINGO軟件只能解決線性規(guī)劃和非線性規(guī)劃求最優(yōu)模型，同時(shí)對(duì)編程也有一定的要求，所以在編寫(xiě)程序的時(shí)候還是需要很多時(shí)間來(lái)處理程序的正確與否，在完成LINGO求解還是要花上一定的時(shí)間。八、參考文獻(xiàn):上海財(cái)經(jīng)大學(xué)出版社，2007邱菀華、馮允成、魏法杰、：機(jī)械工業(yè)出版社 ，2004：重慶大學(xué)出版社，2001唐煥文、：高等教育出版社，2001附錄Lingo程序如下：model:sets:times/1..5/:s。lowfree=1000 2600 3000。for(links:gin(x))。for(links(i,j):highlevel(j)gonglv(i,j))。openfree=2000 1000 500。links(times,dianji):x,gonglv,a。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。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。 =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。 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。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。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。： 、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
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