计算机数学建模课程设计最佳电站模型建设模型

1、计算机数学建模课程设计 最佳电站投资建设模型 二零一一年 五 月 二十一日目录摘要-3第一章：问题的重述-3第二章：基本假设-3第三章：符号说明-4第四章：问题分析-4第五章：模型的建立-6逐点分析建立模型-6具体整数规划模型-7第六章：模型的求解-8第七章：模型的检验-9第八章：模型的评价-10第九章：参考文献-10第十章：代码附录-10最佳电站投资建设模型摘要本次论文解决“关于电站建设最优”问题，根据论文的要求，采用整数规划的相关知识及逐点分析方法进行讨论。用到的编译器为vc+ 6.0，与此同时由于本论题的特殊性，主要应用整数规划的知识以及穷举法解决整数规划方程。建立的模型为“最佳电站建设

2、模型”。关键词：数整规划 逐点分析 穷举法一 问题重述 某地区在制定十年电力发展规划时遇到这样一个问题：根据电力需求预测得知，该地区在十年后发电装机容量需要增加180万千瓦，那时的年发电量需要增加100亿度。根据调查和讨论，电力规划的备选技术方案有三个：扩建原有的火电站，但最多只能再安装五台10万千瓦的发电机组；新建水电站，但最多只能安装四台25万千瓦的发电机组；或再新建一个火电站，最多只能安装四台30万千瓦的发电机组。通过调研和计算，获得有关的参数如表1所示。 表中负荷因子为全年满功率运行天数与全年总天数之比。根据该地实际调查原有火电站平均全年满功率运行天数为241天，水电站和新建的火电站应

3、分别为146天和255天，而全年365天，故折算得表中数据。表中资本回收因子是由如下数据所确定的，火电站的回收年限取15年，年利息率为006；水电站的回收年限取30年，年利息率为004。二 基本假设1.不考虑每年投资的小额差距，以下论文的撰写均是根据表中的数据进行讨论的。2.不考虑机器的每年运转的状态，也就是忽略机器每年运转的负荷因子、年发电量的差距。3.不考虑建设电站的延期时间性，本论文的撰写均是采用表中的稳定数据。三 符号说明扩建旧火电站，需要的扩建的台数新建水电站，需要建设的水电站台数新建火电站，需要建设的火电站台数前期投资工程2，即是否建设新的水电站前期投资工程3，即是否建设新的火电站

4、扩建的火电站，每台机子的年发电量新建的水电站，每台机子的年发电量新建的火电站，每台机子的年发电量四 问题分析1.原论题的表：  工程投资单机容量（万千瓦）允许装机台数资本回收因子年运行成本（百万元/亿度）负荷因子备选方案工程特点前期工程投资（百万元）单机设备投资（百万元）1扩建旧火电站 2110501034110662新建水电站5047025400578228043新建火电站240653040103365072.依照表中给定的数据，可知：第一，如果建设发电站，就必须是整个工程的建立。也就是说建立的发电组必须是整数的。 由此可以确定 第二，由表中前期工程投资的数据分

5、析，可知：最后1.2.3.五 模型的建立根据上述三点的分析，如果要求得到最好的经济效果，我们只需要建立资本的最少投资就行了。也就是建立投资成本的最低目标函数，简化原问题的要求。l 模型 最佳电站模型逐点分析：(1).满足装机容量的需求约束：(2).满足十年后的发电量需求：(3).根据上述“问题的分析”可知：且（4）方案一，每台机组年回收成本=21*0.103=2.163（百万元）方案二，每台机组年回收成本=70*0.0578=4.046（百万元）方案三，每台机组年回收成本=65*0.103=6.695（百万元）同时：方案二前期工程投资资本回收成本=504*0.0578=29.1312（百万元）

6、方案三前期工程投资资本回收成本=240*0.103=24.72（百万元）所以目标函数:min=2.163+4.046+6.695+29.1312+24.72+4.11+2.28+3.65=25.926376+24.0188+73.8404+29.1312+24.72具体整数规划模型：六 模型的求解 模型的求解： 对于此次方程的解,因为必须是整数，而且所以观其形式，我们可以采用穷举法进行方程的整数解，所以本人采用的是vc+ 6.0进行编程的，结果截图:七 模型检验 这里主要采用穷举法进行求解所有可以实施的方案，因为方案还是比较的少的，最多有所600种。所以采用编程的方式进行穷举，将所有的可行的方

7、案（也即满足约束条件）结果存在一个数组中，再选择出一个最优的方案。得到数据如下： 七 模型的评价1、模型的优点（1）建立的模型能够完全的解决题中的问题。而且全部的可行方案都可以由模型解出来，非常直观。（2）模型解答，主要采用的是c语言的方式进行的，因为其编译器的庞大，能够处理较为复杂的数据，采用的方法是穷举法，能够查看各个可行方案所要的资金，读者可对比的看数据是否为最优的。（3）模型的建立采用逐点分析的方法建立的，每一部的建立，都有详细的说明。2、模型的缺点 我觉得我所建立的模型，仅仅只是关于整数规划以及如何解整数规划的方程，并没有由此推出新的理论或者值得称赞的理论，所以我觉得此模型仅仅可以作

8、为关于整数规划的应用与推广，此后但凡关于整数规划的问题，都可以仿照此模型是如何解出的。参考文献1 赵静，但琦. 数学建模与数学实验.，整数规划（p57）2 江道琪，何建绅，陈松华. 实用线性规划方法及其支持系统.整数规划及其应用模型3 林雪松，周婧，林德新. matlab 7.0 应用集锦, 整数规划解法思路代码附录#include "stdio.h"#include "stdlib.h"typedef struct double m; int x1; int x2; int x3; int x4; int x5;max;/专用于存放方案一、方案二、方案

9、三、及是否需要前期工程void select_min(max m,int size,int *min);/选择一个最小的值main()int i,j,k,m,v=0,min;double n; max hold600;/这里600=6*5*5*2*2for(i=0;i<6;i+)for(j=0;j<5;j+) for(k=0;k<5;k+)m=10*i+25*j+30*k;n=5.782*i+8.76*j+18.39*k;if(m>=180)&&(n>=100)/约束条件简化if(j=0)&&(k=0)/也是约束条件的简化holdv

10、.m=25.925376*i+24.0188*j+73.8404*k;holdv.x1=i;holdv.x2=j;holdv.x3=k;holdv.x4=0;holdv.x5=0;v+;if(j=0)&&(k!=0)holdv.m=25.925376*i+24.0188*j+73.8404*k+24.72;holdv.x1=i;holdv.x2=j;holdv.x3=k;holdv.x4=0;holdv.x5=1;v+;if(j!=0)&&(k=0)holdv.m=25.925376*i+24.0188*j+73.8404*k+29.1312;holdv.x1=

11、i;holdv.x2=j;holdv.x3=k;holdv.x4=1;holdv.x5=0;v+;if(j!=0)&&(k!=0)holdv.m=25.925376*i+24.0188*j+73.8404*k+29.1312+24.72;holdv.x1=i;holdv.x2=j;holdv.x3=k;holdv.x4=1;holdv.x5=1;v+; printf("投资总额 方案一 方案二 方案三 方案二前期是否投资 方案三前期是否投资n");for(i=0;i<v;i+)printf("%f%d%d",holdi.m,hold

12、i.x1,holdi.x2); printf("%d%d%dn",holdi.x3,holdi.x4,holdi.x5);printf("nntttt总共有%d种方案!n",v);select_min(hold,v,&min);printf("ntt最优方案如下:");printf("nntt模型最优(最少)的投资为: %f ",holdmin.m);printf("ntt此时采取的方案为:n");printf("tt原来旧火电站需要扩建 %d 台10万千瓦发电组!n",holdmin.x1);printf("tt新建电站需要建设 %d 台25万千瓦发电组!n",holdmin.x2);printf("tt新建火电站需要建设 %d 台30万千瓦发电组!n",holdmin.x3);printf("tt%dn",holdmin.x4);printf("