电力生产问题论文

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1、电力生产最优化问题数学模型摘要本文主要研究讨论电力生产问题中的最优化电力资源配置问题，发电成本的高低会在一定程度上反应出在电力生产问题中的最优电力配置问题，属于求解优化电力配置下的最小成本问题。我们将本题归结为对非线性、多变量数据的分析问题，采用分段求解和线性规划求最优思想进行分析得到预期结果。对于问题一，我们将-•天24个小吋的吋长划分为七个吋间长度不等的吋段,将求解每F1最小发电成本转化为求每个时段最小的发电成本，若求得的每个时段用电成本最低，则说明在这一天的时间里总的发电成本是最低的，能够实现发电配置最优化成本的目标。其屮每一

2、时段发电机的数量、后一时段相对于前一时段新增发电机数量、发电机的输出功率、发电机型号的不同等多个变量都将对最优化发电成木的结果产生影响，考虑到数据的复杂性及多样性，我们应用分段求解和线性规划求最优的思想山，建立了二次规划模型以。通过分析影响成本的变量,运用Lingo软件程序进行分析，最终分别计算出每个时段发电成本的最小值，然后累加得到毎天使用发电机的总成本的最小值minIV,最终求得每日发电最小总成木。最终结果如下：（详细数据见表二）吋段1时段2吋段3时段4时段5吋段6吋段7型号数量02551101功率017501750172012

3、0017500型号数量033•••31304功率0216718161800180020830天总成本/元1468590对于问题二，为了能够满足正在工作的发电机组必须留出20%的发电能力余量，以防用电量突然上升的要求，我们将每时段的发电总量和需求量间的约束关系在问题一的基础上由每时段发电总量不小于实际需求量改变为每时段发电总量的80%不小于实际需求量，留冇20%的发电余量满足题目的要求，英他的约束条件和成本表达式均不发生改变，用类似求解问题一的方法求解出每日最小的发电成木。求解结果如下：（详细数据见表三）吋段1时段2吋段3时段4时段5

4、吋段6吋段7型号数量07282601功率0175017501750175016830型号数量333•••33334功率1800191719173000191718002167天总成本/元1835170关键词：线性规划求最优思想二次规划模型最小成木一.问题重述1.1问题背景能源是推动社会进步和人们日常生活的基础，但随着全球现代化步伐的加快，大量的能源消耗已经给我们带来了许多的环境问题，如：大气污染、臭氧层空洞、水源污染、物种濒临灭绝等。随着社会的不断发展，科技的口益进步，电能作为一种高效清洁的能源逐渐在众多的可用的能源屮占据了主导地位

5、；同时电能也是一种重要的战略，在各个国家的能源部署中有着不可替代的地位。我国作为一个电力消耗的大国，有责任和义务合理开发利用电力这一宝贵的资源。正因为如此，最优化的屯力生产、最合理的电力配置、最低廉的用电成本亟待我们进一步探讨深究。我们对于这一问题的研究，不仅仅能给社会带来巨大的经济效益,而月•在相当的程度上对于人类赖以生存的环境做岀了巨大的贡献。1.2题目要求为满足每日电力需求（单位为兆瓦（MW））,可以选用四种不同类型的发电机。每日电力需求如下表1。表1：每口用电需求（兆瓦）时段(0-24)0-66-99-1212-1414-1

6、818-2222-24需求12000320002500036000250003000018000每种发电机都有一个最大发电能力，当接入电网时，其输岀功率不应低于某一最小输出功率。所有发电机都存在一个启动成木，以及工作于最小功率状态时的同定的每小时成本，并月.如果功率高于最小功率，则超出部分的功率每兆瓦每小时还存在一个成本，即边际成本。这些数据均列于表2中。表厶发电机情况X可用数量最小输岀功率（MW）最人输岀功率（MW）固定成本（元/小时）每兆瓦边际成本（元/小时）启动成本型号110750175022502.75000型号241000

7、150018002.21600型号381200200037501.82400型号431800350048003.81200只冇在每个时段开始时才允许启动或关闭发电机。与启动发电机不同，关闭发电机不需要付出任何代价。1.3需要解决的问题问题一：在每个时段应分别使用哪些发电机才能使每天的总成本最小，最小总成木为多少？问题二如果在任何时刻，正在工作的发电机组必须留出20%的发电能力余量，以防用电量突然上升。那么每个时段乂应分别使用哪些发电机才能使每天的总成木最小，此吋最小总成木又为多少？问题的分析2.1问题一的分析木题要求我们在满足题设约

8、束条件的情况下求的最小的电力生产成木，总的电力生产成本=总启动成本+总固定成本+总边际成本，即％•二Q.+G-.+B-.首先我们从问题分析入手，分析影响构成各个时段总发电成本的因素：发电成本中的启动成本0由后一吋段相对于前一时段新增启