电力市场购电决策的数学模型电力生产问题论文1

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1、电力市场购电决策的数学模型摘要本文讨论的是关于区域电力市场日前购电分配的决策模型，属于优化问题中的单目标多变量非线性规划决策优化问题。为解决以最小的费用按用电负荷预测采购电力机组组合，我们基于日前市场购电模型，建立了两个最优化模型。对于问题一：我们首先以局部最优为前提分析了每一时段非线性规划模型的局部最优解，基于局部最优和实际用电不间断情况，我们建立了的全局单目标多变量非线性规划最优模型。得到如下的方案，且得到最终的成本为1447818元。0-66-99-1212-1414-1818-2222-24型号10333110型号24444444型号

2、33888886型号40313130对于问题二，在问题一的基础上，在加以考虑留出正在工作的机组的20%的发电能力，该问题使得其约束条件也随之变化，但目标函数并未改变，我们首先增加了其约束条件，局部分析每一时段的最优解，然后建立单目标多变量非线性函数的全局最优模型，得到如下的方案，且得到最终的成本为1468240元。0-66-99-1212-1414-1818-2222-24型号10336220型号24444444型号31888883型号42313133最后，分别对模型一，模型二从可用数量和最大输出功率两个方面进行灵敏性分析，结果为增加型号1的

3、最大输出功率和型号2的可用数量都会使得问题一，二的总的成本分别降低0.0749%，1.4357%，0.0749%，1.5401%。关键词：日前购电模型单目标多变量非线性规划全局最优解灵敏性分析151问题的重述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，科技的日益进步，电能作为一种高效清洁的能源逐渐在众多的可用的能源中占据了主导地位；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

4、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，最优化的电力生产、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，而且在相当的程度上对于人类赖以生存的环境做出了巨大的贡献。1.2需要解决的问题题目附录中给出了发电机和每日用电需求的数据情况，根据这些相关信息，我们需要通过采用数学建模的方法来帮助解决以下问题：问题一：在满足日前用户电能需求的情况下，建立数学模型，进行采购电能的设备决策安排，以期达到最小的采购成本费用，并对所建立的数

5、学模型进行灵敏性分析，并针对模型的结果给出合理的解释，特别要指出所建模型中的优点与不足之处。问题二：假设在任何时刻即每个时间段，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。建立数学模型，使在满足日前用户电能需求的情况下，发电机组还有额外的发电能力余量应对紧急情况，进行采购电能的设备决策安排，以达到每天的成本费用最小，并对所建立的数学模型进行灵敏性分析，并针对模型的结果给出合理的解释，特别要指出所建模型中的优点与不足之处。2基本假设1.假设对于同一机组发电机输出发电功率相等。2.假设对于问题一按照题设条件用电需求无突然增

6、加减少情况。3.假设题设所给的各方面的数据均具有一定的准确性。4.假设忽略发电机等各方面突发事件对满足用户用电需求的影响。5.假设交流发电机电压相同、频率相同、相序相同，且并联使用。6.假设本文讨论的是一个电力系统循环供电，在24时即又回到0时。157.假设在发电机开启时就能瞬间达到实际输出功率，并达到稳定。3模型的符号说明符号符号说明型号型发电机时间段时段的时间长度型号型发电机在时段的最小输出功率型号型发电机在时段的最大输出功率型号型发电机在时段的边际输出功率型号型发电机在时段的固定成本型号型发电机在时段的边际成本型号型发电机在时段的有功网

7、损型号型发电机的下爬坡速率型号型发电机在时段的开启成本时段型号型发电机的数量时段型号型发电机的实际输出功率时段的用电需求量4模型分析建立及求解4.1问题的分析该电力生产问题要求我们在满足日前用户电能需求的情况下，分两种不同情况进行采购电能的设备决策安排，以期达到最小的采购成本。我们从整体出发考虑。该问题为日前市场中不同型号发电机机组组合问题。在传统运行模式下，在满足电力系统用户用电需求和发电机最大、最小输出功率限制的条件下最小化生产成本来决定机组开停和出力计划，即求解不同型号发电机的机组组合。且不考虑机组无负荷成本、机组爬坡速率和开停机时间等

8、其他因素对单目标成本最优的影响。(1)不同型号发电机在每次开启时都会受到该型号的可用数量的限制，且在以后的各个时间段中的总和都不会溢出其数量限制，我们假设所有发电机