电力调度数学建模论文.docVIP

数学建模论文 院（部）： 电信学院 专业班级： 电气13-1 学 号： 2013302591 学生姓名： 陈建东 2014 年 10 月 29 日 目录 摘要 3 一、问题重述 4 二、问题分析 5 三、问题假设 5 四、符号说明 6 五、模型建立 6 1、问题一 6 1.1目标函数： 7 1.2约束条件： 8 2、问题二 9 3、问题三 9 六、模型求解 10 七、模型评价与推广 11 八、参考文献 12 附录 13 摘要 本文针对发电站在利用发电机发电过程中，在负载要求、发电机数量及输出水平等限制条件下如何合理启动发电机满足一天的阶段性的电力负荷需求问题并使投人运转的各台发电机最低水平运转费用、超最低水平运转费用及开机费用总和最小，建立相应的数学模型寻求一最优调度方案。 由于整个发电过程是分阶段进行的, 与此相应的决策调度过程亦可分阶段进行, 故可参考动态规划和非线性规划整数规划方法。 对问题（1）、、、、、、 对问题（2）我们要定位边际费用（即用电价格）根据查阅的资料有如下公式：每小时每兆瓦电的价格=每时段花费的价格/（该时段输出的实际功率*该时段持续时间） 对问题（3）我们可以在问题（1）的模型基础上做很小部分变化就行，当已知负载改动时，我们改变模型中负载的值，当发电机检修时，我们改变模型中发电机台数的值，然后代入LINGO程序中就可以。 关键字: 最低水平运转费用、超最低水平运转费用、初始解 一、问题重述 该题提供数据包括如下两个方面： 、几个发电站负责满足下述电力负荷要求。在一天中各时间段的电力负荷如下表所示： 时间段（小时） 电力负荷（MW） 0点至6点 15000 6点至9点 30000 9点至15点 25000 15点至18点 40000 18点至24点 27000 、三种类型的发电机可投入运行，发电机的台数、最低发电水平、最高发电水平、最低水平每小时费用、每兆瓦每小时费用和开动费用如下表： 类型 台数 最低水平 最高水平 最低水平每小时费用 每兆瓦每小时费用 开动费用 1 12 850MW 2000MW 1000 2 2000 2 10 1250MW 1750MW 2600 1.3 1000 3 5 1500MW 4000MW 3000 3 500 要求如下： 、各发电机运行发电必须在最低水平和最高水平之间，启动发电机需要启动费用，以及最低水平下的每小时费用。在高于最低水平运转时，另外需要每兆瓦每小时的费用。 、在满足估计的负载要求之外，在每一时刻运行的发电机应足够的多，使得当负载增加不超过15％时，能够通过调高运转着的发电机的输出（在最高水平之内）满足增载的需求。 在一天中的每一段时间，电力生产的边际费用各为多少？也就是说应当为用电定什么价。 设计一种算法，在已知负载改动或发电机检修等情况下，能迅速计算出新的调度方案。 二、问题分析 根据题意，我们需要解决三个问题分别是： （1）：求在负载要求、发电机数量及输出水平等限制条件下的最小总运行费； （2）：分析各段时间的需求单独增加一个兆瓦的需求所带来的最小总运行费增量，即在一天中的每段时间，电力生产的边际费用； （3）：设计一种算法，在已知负载改动或发电机检修等情况下，能迅速计算出新的调度方案。 根据题意分析得知问题（1）中目标函数由发电机的启动费、最低发电量运行费和超过最低发电量发电时的运行费三部分构成。 题目中“在满足估计的负载要求之外，在每一时刻运转着的发电机应足够多，使得当负载增加不超过15%时，能够通过调高运转着的发电机的输出（在最高水平所界定的范围内）满足增载的要求。”这段话的意思是已经启动发电机的剩余容量注意满足最多增加15％的需求量，也就是已经启动发电机满负荷发电时足以满足（也就是不小于）原来的需求与增加需求之和。 三、问题假设 （1）假设本模型考虑的是稳定期间任何一天机器运转的情况； （2）假设在任何时刻同一种类型正在运转的机器所发出的功率是相等的； （3）忽略在时间段之间调整机器而消耗的时间； (4) 假设发电机都是正常工作不出现工作中途发电机烧坏或停止工作的情况； (5) 假设发电机不存储电量,并且在发电过程中不考虑电量损耗； （6）假设各台发电机都是匀速转动的，发电机长时间的运转对发电机的本身性能不产生影响； 四、符号说明 表示第i阶段机器运行的时间