某地区未来十年电力发展规划模型

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1、专业资料某地区未来十年电力发展规划模型【摘要】本文建立了一个电力规划中经济最优化静态模型。本文认为该问题中的经济最优化不是经济利益达到最大化，而是在满足技术要求下的成本最小化。该模型首先利用数学软件LINDO解出满足技术要求下的各方案的分配份额：扩建旧火电站:新建水电站:新建火电站=5:4:2。其次，本文考虑了各项建设的时间、顺序上的安排对于节省成本的影响，用MATLAB软件通过画图确定了在第一年年初即队原旧火电站进行扩建；在第四年投入使用新的水电站；最后在第八年年初起投入使用新的火电站。再次，本文考虑了从装机

2、台数的角度降低成本，以期在最小的成本投入下完成各项建设。我们最后得出的建设方案安排为：在第一阶段，也即扩建原有的旧火电站阶段，我们预备在第一年扩建两台单机容量为10千瓦的发电机组；而在第二年和第三年各扩建一台和两台；第二阶段，也即新建水电站阶段，从第四年初到第七年末的四年间，每年建设一台单机容量为25千瓦的发电机组台数；第三阶段，也即新建火电站阶段，在第八年和第九年初，各建设并投入使用一台单机容量为30千瓦的发电机组；至此，全部建设完成并投入正常运作。由此，我们算出最终的投入成本为23.3866亿。【关键词】经

3、济最优化、成本最小化、静态模型、MATLAB一、问题的重述某地区在制定十年电力发展规划时遇到一个问题：根据电力需求预测得知，该地区在十年后发电装机容量需要增加180万千瓦，那时的年发电量需要增加100亿度。根据调查和讨论，电力规划的备选技术方案有三个：1）扩建原有的火电站，但最多只能再安装五台10万千瓦的发电机组；2）新建水电站，但最多只能安装四台25万千瓦的发电机组；3）再新建一个火电站，最多只能安装四台30万千瓦的发电机组。通过调研和计算，获得有关的参数如表1所示：表1:备选技术方案参数表word完美格式专

4、业资料  工程投资单机容量（万千瓦）允许装机台数资本回收因子年运行成本（百万元/亿度）负荷因子备选方案工程特点前期工程投资（百万元）单机设备投资（百万元）1扩建旧火电站 211050．1034．110．662新建水电站504702540．05782．280．43新建火电站240653040．1033．650．7表一表中负荷因子为全年满功率运行天数与全年总天数之比。根据该地实际调查原有火电站平均全年满功率运行天数为241天，水电站和新建的火电站应分别为146天和255天，而全年365天，故折算得表中数据。表中资本

5、回收因子是由如下数据所确定的，火电站的回收年限取15年，年利息率为0．06；水电站的回收年限取30年，年利息率为0．04，即得表中所列数值。我们的任务是：在满足上述技术要求的前提下，选取经济效果最优的建设方案.即：1.原来的火电站应如何扩建？2.新建的火电站应如何确定单机容量为25万千瓦的发电机组的数量？3.新建的火力发电站应如何确定单机容量为30万千瓦的发电机组的数量？word完美格式专业资料二、问题的分析与假设因为每台发电机在开始工作之后，每年必然会有所盈利，且由于在上限的限制上我们只有允许最大装机台数的限

6、制，若如此，必然是在全部应用时是最优的，所以我们在确定这个模型的经济最优解时，我们的目标函数不应是收入与支出的顺差的最大值，而是将目标函数定为满足技术要求前提下，成本付出达到最小值。为此，我们做出了以下假设：1、发电机都是在每年的年初投入使用的，且每年的发电机都是满负荷工作的，即负荷因子不变；2、不计每年的发电剩余量的价值，即除去本地区的用电需求之外，无跨地区的输电；3、十年中所有的发电机都是正常运作，且不会出现拉闸限电现象，每年所发电量满足每年各月的用电需求量；4、现阶段的发电量刚好满足生产生活所需的用电量；

7、5、把职工的薪金，税收等额外付费每年当作一固定开销支付，故其对发电所得收益无波动影响；三、符号说明：1，2，3分别表示扩建的旧火电站，新建的水电站，以及新建的火电站；：时间，单位：年；：火电站和水电站最终所装机的台数；：各新增的发电站的工程投资资金，单位：万元；：各发电站的年运行成本，单位：万元；：各发电站的年运行总成本，单位：万元；：该地区的用电量的年平均增长率；：各发电站的贷款年利息率；：火电站或水电站的负荷因子；：水电站或火电站的回收期限，单位：年；：各发电站的每年等额支付现金，单位：万元；：现阶段需求电

8、量，也即现阶段发电能力，单位：万度；：发电站新增发电量所需支出，单位：万元；：经资本回收折算后投资的每年应支出量，单位：万元；：各新增的发电站的单机容量，单位：万千瓦；word完美格式专业资料：各新增的发电站的装机台数；：各新增的发电站的资本回收因子，单位：百万元/亿度；：某年用电需求量，单位：万度；：扩建的或增加的发电站的年发电量，单位：万度；：在年电的总供应量；单位：万度；：扩建的