电力生产问题
电力生产问题为满足每日电力需求(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1。
表1:每日用电需求(兆瓦)
时段(0-24) 0-6 6-9 9-12 12-14 14-18 18-22 22-24
需求 12000 32000 25000 36000 25000 30000 18000
每种发电机都有一个最大发电能力,当接入电网时,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,以及工作于最小功率状态时的固定的每小时成本,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中。
表2:发电机情况
可用数量 最小输出功率(MW) 最大输出功率(MW) 固定成本(元/小时) 每兆瓦边际成本(元/小时) 启动成本
型号1 10 750 1750 2250 2.7 5000
型号2 4 1000 1500 1800 2.2 1600
型号3 8 1200 2000 3750 1.8 2400
型号4 3 1800 3500 4800 3.8 1200
只有在每个时段开始时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。
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,此时最小总成本又为多少?
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