
- •Методы оптимизации в задачах электроэнергетики
- •Содержание
- •Введение
- •Программа курса
- •Общая характеристика оптимизационных моделей и методов в электроэнергетике
- •Математические модели и методы линейного программирования
- •Математические модели и методы нелинейного программирования
- •Модели и методы линейного программирования
- •Постановка задачи
- •Порядок выполнения
- •Порядок выполнения
- •Применение графического метода для решения задач линейного программирования
- •Применение симплекс-метода для решения задач линейного программирования
- •Методические указания к выполнению Задачи 1
- •Методические указания к выполнению Задачи 2
- •Модели и методы нелинейного программирования
- •Применение метода неопределенных множителей Лагранжа в классической задаче нелинейного программирования
- •Методические указания к выполнению
- •Оптимальное распределение активной мощности генерации между тэс энергосистемы
- •Методические указания к выполнению задания для ручного расчета
- •Методические указания к выполнению задания при расчете на компьютере
- •Приложение 1. Задачи линейного программирования (ручной расчет)
- •Приложение 2. Задачи линейного программирования (Реализация на компьютере)
- •Приложение 3. Задачи нелинейного программирования. Классическая задача (ручной расчет)
- •Приложение 4. Задача оптимального распределения активной мощности генерации между тэс энергосистемы (ручной расчет)
- •Приложение 5. Задача оптимального распределения активной мощности генерации между тэс энергосистемы (Реализация на компьютере)
- •Приложение 6. Работа в надстроЙке Microsoft Excel «Поиск Решения»
- •Литература
Приложение 1. Задачи линейного программирования (ручной расчет)
Задача №1
Районная энергосистема включает в себя две тепловые электростанции (ТЭС). В качестве топлива на станциях может использоваться уголь и газ. Известны запасы каждого вида топлива и удельный расход топлива на 1 МВтч электроэнергии. Найти оптимальный план работы энергосистемы, обеспечивающий максимальный доход от реализации выработанной электроэнергии, если известна стоимость 1 МВтч электроэнергии.
Численные значения приведены в табл. П1.1.
Таблица П1.1
Вариант 1 | ||||||
Запасы топлива, т.у.т. |
Стоимость эл/энергии, у.е./МВтч |
Ресурс |
Нормы расхода , т.у.т./МВтч | |||
ТЭС1 |
ТЭС2 | |||||
Уголь |
2400 |
ТЭС1 |
20 |
Уголь |
3 |
8 |
Газ |
3000 |
ТЭС2 |
30 |
Газ |
5 |
6 |
Вариант 2 | ||||||
Запасы топлива, т.у.т. |
Стоимость эл/энергии, у.е./МВтч |
Ресурс |
Нормы расхода , т.у.т./МВтч | |||
ТЭС1 |
ТЭС2 | |||||
Уголь |
2100 |
ТЭС1 |
30 |
Уголь |
7 |
3 |
Газ |
2000 |
ТЭС2 |
20 |
Газ |
4 |
5 |
Вариант 3 | ||||||
Запасы топлива, т.у.т. |
Стоимость эл/энергии, у.е./МВтч |
Ресурс |
Нормы расхода , т.у.т./МВтч | |||
ТЭС1 |
ТЭС2 | |||||
Уголь |
3000 |
ТЭС1 |
40 |
Уголь |
6 |
5 |
Газ |
3500 |
ТЭС2 |
40 |
Газ |
5 |
7 |
Вариант 4 | ||||||
Запасы топлива, т.у.т. |
Стоимость эл/энергии, у.е./МВтч |
Ресурс |
Нормы расхода , т.у.т./МВтч | |||
ТЭС1 |
ТЭС2 | |||||
Уголь |
4200 |
ТЭС1 |
40 |
Уголь |
6 |
7 |
Газ |
3500 |
ТЭС2 |
30 |
Газ |
7 |
5 |
Вариант 5 | ||||||
Запасы топлива, т.у.т. |
Стоимость эл/энергии, у.е./МВтч |
Ресурс |
Нормы расхода , т.у.т./МВтч | |||
ТЭС1 |
ТЭС2 | |||||
Уголь |
4200 |
ТЭС1 |
30 |
Уголь |
6 |
7 |
Газ |
4500 |
ТЭС2 |
40 |
Газ |
5 |
9 |
Вариант 6 | ||||||
Запасы топлива, т.у.т. |
Стоимость эл/энергии, у.е./МВтч |
Ресурс |
Нормы расхода , т.у.т./МВтч | |||
ТЭС1 |
ТЭС2 | |||||
Уголь |
2400 |
ТЭС1 |
30 |
Уголь |
6 |
4 |
Газ |
3500 |
ТЭС2 |
30 |
Газ |
5 |
7 |
Задача №2
На промышленном предприятии реализован непрерывный технологический процесс производства продукции, который включает в себя использование двух различных технологий Т1 и Т2. Определить оптимальное распределение времени работы предприятия по каждой технологии, которое обеспечивает максимальный выпуск продукции, если известно количество единиц продукции, которое выпускает предприятие в единицу времени при работе по технологии Т1 и Т2. В процессе производства наиболее существенную роль играют два вида ресурсов: сырье и электроэнергия, для которых заданы нормы расхода в единицу времени и лимиты для каждой технологии.
Численные значения приведены в табл. П1.2.
Таблица П1.2
Вариант 1 | ||||||
Лимиты ресурсов, у.е. |
Производительность, ед. прод./ч |
Ресурсы |
Затраты ресурсов у.е./ч | |||
Т1 |
Т2 | |||||
Сырье |
4200 |
Т1 |
300 |
Сырье |
6 |
7 |
Эл/эн. |
450 |
Т2 |
400 |
Эл/эн. |
0,5 |
0,9 |
Вариант 2 | ||||||
Лимиты ресурсов, у.е. |
Производительность, ед. прод./ч |
Ресурсы |
Затраты ресурсов у.е./ч | |||
Т1 |
Т2 | |||||
Сырье |
3000 |
Т1 |
200 |
Сырье |
5 |
6 |
Эл/эн. |
240 |
Т2 |
300 |
Эл/эн. |
0,3 |
0,8 |
Вариант 3 | ||||||
Лимиты ресурсов, у.е. |
Производительность, ед. прод./ч |
Ресурсы |
Затраты ресурсов у.е./ч | |||
Т1 |
Т2 | |||||
Сырье |
3000 |
Т1 |
200 |
Сырье |
6 |
5 |
Эл/эн. |
350 |
Т2 |
200 |
Эл/эн. |
0,5 |
0,7 |
Вариант 4 | ||||||
Лимиты ресурсов, у.е. |
Производительность, ед. прод./ч |
Ресурсы |
Затраты ресурсов у.е./ч | |||
Т1 |
Т2 | |||||
Сырье |
4000 |
Т1 |
500 |
Сырье |
5 |
8 |
Эл/эн. |
560 |
Т2 |
600 |
Эл/эн. |
0,8 |
0,7 |
Вариант 5 | ||||||
Лимиты ресурсов, у.е. |
Производительность, ед. прод./ч |
Ресурсы |
Затраты ресурсов у.е./ч | |||
Т1 |
Т2 | |||||
Сырье |
4200 |
Т1 |
300 |
Сырье |
6 |
7 |
Эл/эн. |
360 |
Т2 |
500 |
Эл/эн. |
0,4 |
0,9 |
Вариант 6 | ||||||
Лимиты ресурсов, у.е. |
Производительность, ед. прод./ч |
Ресурсы |
Затраты ресурсов у.е./ч | |||
Т1 |
Т2 | |||||
Сырье |
3500 |
Т1 |
200 |
Сырье |
5 |
7 |
Эл/эн. |
240 |
Т2 |
350 |
Эл/эн. |
0,3 |
0,8 |
Задача №3
Для производства двух видов проката А и В используется два сорта руды, причем закупки сырья ограничены возможностями поставщиков. Известна цена 1 т проката каждого вида, а также норма расхода руды каждого вида на производство проката и имеющиеся запасы руды. Найти оптимальный план производства проката, при котором обеспечивается максимальный доход от его реализации, если известен доход фирмы от реализации 1 т проката А и В.
Численные значения приведены в табл. П1.3.
Таблица П1.3
Вариант 1 | ||||||
Запасы сырья, т |
Стоимость проката, у.е./т |
Сырье |
Норма расхода сырья,т / т | |||
А |
В | |||||
Руда1 |
2100 |
А |
400 |
Руда1 |
7 |
3 |
Руда2 |
2000 |
В |
300 |
Руда2 |
4 |
5 |
Вариант 2 | ||||||
Запасы сырья, т |
Стоимость проката, у.е./т |
Сырье |
Норма расхода сырья,т / т | |||
А |
В | |||||
Руда1 |
3500 |
А |
300 |
Руда1 |
7 |
5 |
Руда2 |
4200 |
В |
300 |
Руда2 |
6 |
7 |
Вариант 3 | ||||||
Запасы сырья, т |
Стоимость проката, у.е./т |
Сырье |
Норма расхода сырья,т / т | |||
А |
В | |||||
Руда1 |
4500 |
А |
500 |
Руда1 |
5 |
9 |
Руда2 |
4200 |
В |
600 |
Руда2 |
6 |
7 |
Вариант 4 | ||||||
Запасы сырья, т |
Стоимость проката, у.е./т |
Сырье |
Норма расхода сырья,т / т | |||
А |
В | |||||
Руда1 |
3500 |
А |
300 |
Руда1 |
5 |
7 |
Руда2 |
3000 |
В |
400 |
Руда2 |
6 |
5 |
Вариант 5 | ||||||
Запасы сырья, т |
Стоимость проката, у.е./т |
Сырье |
Норма расхода сырья,т / т | |||
А |
В | |||||
Руда1 |
2400 |
А |
100 |
Руда1 |
3 |
8 |
Руда2 |
3000 |
В |
200 |
Руда2 |
5 |
6 |
Вариант 6 | ||||||
Запасы сырья, т |
Стоимость проката, у.е./т |
Сырье |
Норма расхода сырья,т / т | |||
А |
В | |||||
Руда1 |
2800 |
А |
400 |
Руда1 |
7 |
4 |
Руда2 |
1500 |
В |
500 |
Руда2 |
3 |
5 |