对电力生产需求最优化的研究.doc

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1、基于LINGO的电力生产成本最优化研究摘要本文研究电力生产过程屮的在满足每□电力需求的前提下成本最优化问题，分析题H可知每FI发电总成本受固定成本、边际成本、启动成本三者的约束，要使其总成本最小，我们建立非线性规划模型并用lingo软件求解。对于问题一，为使每天的发电总成本最小，每个吋间段应使用何种发电机。由于每个吋间段内的需求是一定的，必然存在一个最佳的电机分配与功率的选择使总成本最小。由于总成本是固定成本、启动成本和边际成本之和，各个变量都存在对应的约束关系，最终我们建立非线性整数规划模型进行优化求解，确定H标函数min

2、Z=TQ+TC+TMC然后利用LINGO软件求出其最小总成本minZ=1463180。如下表：型号时段型号1型号2型号3型号1每台功率数量毎台功率数最每台功率数最毎台功率数最0-675001500420003180006-91750215004200082166.739-12750214254200081800112-141750215004200083500314-18750211254200081800118-221300215004200081800322-247500142542000618000对于问题二，本问比第

3、一问多一个约束条件：在任何吋刻，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。我们采用了两个思路，即每个正在工作的发电机最大功率乘以0.8和将每个时间段正在工作的发电机最大功率Z和乘以0.8。FI标函数同问题一minZ=7p+7T+TMC用lingo求解后分析得出思路9b为最优的解决方案，其最小总成*minZ=1498485。如下表：型号时段型号1型号2型号3型号1每台功率数最每台功率数量毎台功率数量每台功率数量0-675011362.5420002180016-99205150042000818003

4、9-1275051362.54200071800112-141075815004200081800314-18750312874200071800218-22866.667315004200081800322-2475011412.542000418002最后，对最终结果进行分析，对模型的优缺点给予了客观评价，就不足之处进行了改进，并对模型的推广进行了讨论。关键词:非线性规划成本最优化数学软件lingo1.问题重述1.1研究背景2015年是全面深化改革的关键之年，屮央经济工作会议指出2015年应坚持稳屮求进工作总基调，坚持以

5、提高经济发展质量和效益为屮心，主动适应经济发展新常态,保持经济运行在合理区间。屮央仍将出台系列“稳壇长”政策措施，且改革红利将逐步释放，有利于稳定电力消费增长。2014年对用电量增长产生抑制作用的气温因素，将对2015年用电量尤其是居民用电量增长有一定拉升作用。受经济转型驱动，信息消费等第三产业仍将保持快速增长势头。部分地区为大气污染防治和节能减排而推行的电能替代客观上有利于促进电力消费增长。电力消费需求的增加伴随着供电的增加，为了降低输电过程屮的损耗和成本，本文选用四种不同类型的发电札根据每个时段的用电量，通过调整发电机的

6、台数以及输岀功率，除保证满足每日的供电需求以外，还要使每天的总成本最小。生产成本下降，在一定程度上也促进了电力的消费。1.2问题要求为满足每口电力需求（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lo表I：每日用电需求（兆瓦）吋段(0-24)0-66-99-1212-1414-1818-2222-24需求12000320002500036000250003000018000每种发电机都有一个最大发电能力，当接入电网吋，其输出功率不应低于某一最小输出功率。所有发电机都存在一•个启动成本，以及工作于最小

7、功率状态吋的同定的每小吋成本，并且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'Po表2：发电机情况X可用数量最小输出功率（MW）最大输出功率（MW）固定成本（丿〃小时）每兆瓦边际成本（元/小时）启动成本型号110750175022502.75000型号241000150018002.21600型号381200200037501.82400型号431800350048003.81200只有在每个吋段开始吋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

8、。问题（1）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，最小总成本为多少？问题（2）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。那么每个时段又应分别使用哪些发电机才能使每天的总成本最小，此吋最小总成本又为多少？2.模型假设与符号说明2.1模