数学建模国赛一等奖论文

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全国大学生数学建模竞赛C题国家奖一等奖优秀论文

全国大学生数学建模竞赛C题国家奖一等奖优秀论文

脑卒中发病环境因素分析及干预摘要本文主要讨论脑卒中发病环境因素分析及干预问题。

根据题中所给出的数据,利用SPSS20 软件进行相关性统计分析,分别对各气象因素进行单因素分析,进而建立后退法线性回归分析模型,得到脑卒中与气压、气温、相对湿度之间的关系。

同时在广泛收集各种资料并综合考虑环境因素,对脑卒中高危人群提出预警和干预的建议方案。

首先,利用SPSS20软件,从患病人群的性别、年龄、职业进行统计分析,得到2007-2010年男性患病人数高于女性,且男性所占比例有逐年下降趋势,女性则有上升趋势,因此,性别比例呈减小趋势。

分析不同年龄段患病人数,得到患病高峰期为75-77岁之间,且青少年比例逐年呈增长趋势,可见患病比例趋于年轻化。

同时在不同的职业中,农民发病人数最多,教师,渔民,医务人员,职工,离退人员的发病人数较少。

其次,由题中所给数据先进行单因素分析,剔除对脑卒中影响不显著的因素,得出气温、气压、相对湿度对脑卒中的影响程度大小,进而采用后退法线性回归分析建立模型,利用SPSS20对数据进行分析,求得脑卒中发病率与气温、气压、相对湿度之间的关系。

即发病率与平均温度成正相关,与最高温度成负相关,发病率与平均气压成正相关,与最低气压成负相关,与平均相对湿度成负相关,与最小相对湿度成正相关。

最后,通过查找资料发现,影响脑卒中的因素有两类,一类是不可干预因素,如年龄、性别、家族史,另一类是可干预因素,如高血压、高血脂、糖尿病、肥胖、抽烟、酗酒等因素。

分析这些因素,建立双变量因素分析模型,并结合问题1和问题2,对高危人群提出预警和干预的建议方案。

关键词脑卒中单因素分析后退法线性回归分析双变量因素分析一问题的重述脑卒中(俗称脑中风)是目前威胁人类生命的严重疾病之一,它的发生是一个漫长的过程,一旦得病就很难逆转。

这种疾病的诱发已经被证实与环境因素,包括气温、湿度之间存在密切的关系。

对脑卒中的发病环境因素进行分析,其目的是为了进行疾病的风险评估,对脑卒中高危人群能够及时采取干预措施,也让尚未得病的健康人,或者亚健康人了解自己得脑卒中风险程度,进行自我保护。

全国大学生数学建模国 家奖优秀论文

全国大学生数学建模国 家奖优秀论文

全国大学生数学建模国家奖优秀论文在当今高度数字化和信息化的时代,数学建模已经成为解决各种实际问题的重要工具。

全国大学生数学建模竞赛作为一项具有高度影响力的赛事,每年都吸引着众多优秀学子参与,而能够获得国家奖的优秀论文更是代表着学生在数学建模领域的卓越成就。

数学建模的本质是将实际问题转化为数学问题,并通过建立数学模型来求解,从而为实际问题提供有效的解决方案。

这些获奖论文通常具有一些显著的特点。

首先,它们能够准确地把握问题的关键。

在面对复杂的实际问题时,参赛学生需要迅速理清问题的核心,明确问题的约束条件和目标。

例如,在研究城市交通拥堵问题时,关键可能在于分析车流量、道路容量、信号灯设置等因素之间的关系,并确定如何优化交通流量以减少拥堵。

其次,优秀论文中的模型建立具有创新性和合理性。

学生们不会拘泥于传统的模型和方法,而是敢于尝试新的思路和技术。

他们可能会结合多种数学方法,如概率论、线性规划、微分方程等,构建一个综合性的模型,以更精确地描述问题。

再者,数据处理和分析能力也是至关重要的。

为了验证模型的有效性,需要收集大量的数据,并进行有效的清洗、整理和分析。

在这个过程中,学生们需要运用统计学知识,判断数据的可靠性和代表性,运用合适的方法对数据进行拟合和预测。

以一篇关于电商平台商品推荐系统的数学建模论文为例。

在这篇论文中,学生们深入研究了用户的购买历史、浏览行为、评价等数据,通过构建协同过滤模型和基于内容的推荐模型,为用户提供个性化的商品推荐。

他们不仅考虑了用户的兴趣偏好,还考虑了商品的热门程度、时效性等因素,使得推荐结果更加准确和实用。

在模型求解方面,他们采用了高效的算法和计算工具,如 Python 中的相关库和机器学习框架,快速得到模型的解。

并且,通过大量的实验和对比分析,验证了模型的性能和优越性。

此外,优秀的论文还注重结果的解释和应用。

模型求解得到的结果不是孤立的数字,而是需要结合实际情况进行合理的解释和分析。

全国研究生数学建模竞赛获奖论文

全国研究生数学建模竞赛获奖论文

全国研究生数学建模竞赛获奖论文一、概要《全国研究生数学建模竞赛获奖论文》是对全国范围内研究生数学建模竞赛的优胜者论文的集结和展示。

该竞赛旨在鼓励研究生群体深入探究数学建模理论与实践,挖掘科研潜力,锻炼解决实际问题的能力。

本书收录的论文,均为经过激烈竞争,展现出色创新思维、建模能力和问题解决能力的佳作。

这些论文涉及的领域广泛,包括物理、化学、生物、工程、经济、社会科学等多个学科。

本次竞赛的获奖论文展示了中国研究生在数学建模领域的最新研究成果和前沿思考。

通过对这些论文的研读,可以了解当前研究生数学建模的总体水平,以及未来的发展趋势和研究方向。

这些论文对于推动相关领域的研究进展,提供新的研究思路和方法,具有重要的参考价值和实践指导意义。

本书的一大部分内容是对获奖论文的高度概括和深入分析,包括问题的提出、建模过程、解决方法、结果讨论等各个方面。

通过详尽的阐述,让读者可以全面理解每一篇论文的研究思路和方法。

书中还会介绍各篇论文的创新点、难点及解决策略,以展现研究生们在面对复杂问题时所展现出的科研能力和创新思维。

还将介绍全国研究生数学建模竞赛的背景、发展历程以及未来的发展方向,为读者提供一个全面的视角来理解和参与这一重要的学术活动。

1. 介绍全国研究生数学建模竞赛的背景和意义全国研究生数学建模竞赛是一项针对全国范围内研究生的重要学术竞赛活动,旨在激发研究生在数学建模领域的创新精神和研究热情。

该竞赛不仅为研究生提供了一个展示自身才华的舞台,更是推动数学建模技术发展和应用的重要途径。

其背景源于数学建模在各个领域中的广泛应用,包括工程、经济、金融、生物、医学等多个领域。

随着科技的进步和学科交叉的加深,数学建模已经成为解决复杂问题不可或缺的工具。

全国研究生数学建模竞赛的举办,对于提高研究生的综合素质,培养创新思维和解决问题的能力,推动数学建模技术的研究和发展,具有十分重要的意义。

促进学术交流与合作。

全国研究生数学建模竞赛为来自全国各地的研究生提供了一个交流和学习的平台,促进了学术上的交流与合作,推动了数学建模技术的不断进步。

全国数学建模竞赛一等奖论文

全国数学建模竞赛一等奖论文

交巡警服务平台的设置与调度摘要由于警务资源有限,需要根据城市的实际情况与需求建立数学模型来合理地确定交巡警服务平台数目与位置、分配各平台的管辖范围、调度警务资源。

设置平台的基本原则是尽量使平台出警次数均衡,缩短出警时间。

用出警次数标准差衡量其均衡性,平台与节点的最短路衡量出警时间。

对问题一,首先以出警时间最短和出警次数尽量均衡为约束条件,利用无向图上任意两点最短路径模型得到平台管辖范围,并运用上下界网络流模型优化解,得到A区平台管辖范围分配方案。

发现有6个路口不能在3分钟内被任意平台到达,最长出警时间为5.7分钟。

其次,利用二分图的完美匹配模型得出20个平台封锁13个路口的最佳调度方案,要完全封锁13个路口最快需要8.0分钟。

最后,以平台出警次数均衡和出警时间长短为指标对方案优劣进行评价。

建立基于不同权重的平台调整评价模型,以对出警次数均衡的权重u和对最远出警距离的权重v 为参数,得到最优的增加平台方案。

此模型可根据实际需求任意设定权重参数和平台增数,由此得到增加的平台位置,权重参数可反映不同的实际情况和需求。

如确定增加4个平台,令u=0.6,v=0.4,则增加的平台位置位于21、27、46、64号节点处。

对问题二,首先利用各区平台出警次数的标准差和各区节点的超距比例分析评价六区现有方案的合理性,利用模糊加权分析模型以城区的面积、人口、总发案次数为因素来确定平台增加或改变数目。

得出B、C区各需改变2个平台的位置,新方案与现状比较,表明新方案比现状更合理。

D、E、F区分别需新增4、2、2个平台。

利用问题一的基于不同权重的平台调整评价模型确定改变或新增平台的位置。

其次,先利用二分图的完美匹配模型给出80个平台对17个出入口的最优围堵方案,最长出警时间12.7分钟。

在保证能够成功围堵的前提下,若考虑节省警力资源,分析全市六区交通网络与平台设置的特点,我们给出了分阶段围堵方案,方案由三阶段构成。

最多需调动三组警力,前后总共需要29.2分钟可将全市路口完全封锁。

全国数模优秀论文

全国数模优秀论文

全国数模优秀论文摘要:数学建模竞赛是我国高校和科研机构之间最具影响力的竞赛之一。

在每年的比赛中,数模优秀论文成为了评选标杆。

本文将介绍一些全国数模优秀论文的典型案例以及其独特之处,以期为今后的数学建模竞赛提供参考和借鉴。

第一部分:背景介绍数学建模竞赛在我国的高校和科研机构之间已经有着悠久的历史。

每年,大量的参赛团队通过精心准备和协作,在赛场上展示自己的数学建模能力。

然而,仅有少部分论文能够被评为全国数模优秀论文。

这些论文具有出色的创新性、严谨的研究方法和对实际问题的深入理解。

第二部分:案例分享2.1 实时监测系统优化某团队在2019年的数学建模竞赛中提出了一种实时监测系统的优化方案。

该方案通过改进数据采集与传输方式、优化算法和提高系统的稳定性,使实时监测系统的准确性和效率得到了极大的提升。

这项优化方案在实际应用中显著降低了监测数据的延迟和误差,为实时监测领域的相关研究提供了有益的参考。

2.2 路径优化及决策支持系统另一团队的研究成果是关于路径优化及决策支持系统。

他们利用数学模型和优化算法,对城市交通拥堵问题进行了研究,并提出了一种有效的路径优化策略,能够帮助驾驶员避开拥堵路段,减少交通时间和燃料消耗。

该论文的创新之处在于结合实时交通数据、地理信息和优化算法,为城市交通领域提供了新的思路和解决方案。

2.3 物流网络规划在2020年的数学建模竞赛中,一支团队针对物流网络规划问题进行了深入研究。

他们结合了图论、运筹学和网络优化方法,提出了一种高效的物流网络规划模型,并利用实际数据进行验证。

该模型不仅考虑了用户需求和运输成本,还考虑了不同供应商之间的协同与共享,使物流网络的效率和资源利用率得到了极大的提高。

第三部分:独特之处3.1 创新性全国数模优秀论文的独特之处在于具有创新性。

这些论文通过对现有问题的重新思考,提出了新的解决方法和思路。

创新性不仅体现在算法和模型的设计上,更是在问题的选取和实际应用中的独特性。

全国大学生数学建模大赛国家一等奖论文A题

全国大学生数学建模大赛国家一等奖论文A题
海床情况进行求解。
=
− − ( − 1)′
, = 1, 2, · · ·, 210

当逐渐增大,锚链受到的竖直向下方向的合力与支持力之差先逐渐接近于0,
再等于0,直至小于0。当合力小于0时,锚链以海床接触,此时海床提供向上的支持
力,其大小与′ 相等。因此可将小于0 的值都作零处理,故锚链接触海床时,
对于问题二,首先考虑第一个子问题,将风速36/直接代入问题一的模型中,
得出此条件下的吃水深度为0.723,各钢管倾斜角度(度)依次为8.960、9.014、9.068
、9.123,钢桶倾斜角(度)为9.179,锚链链接处的切线方向与海床的夹角(度)为18.414,
游动区域半径为18.80。发现此条件下,水声通讯系统设备的工作效果较差,且锚被
计与应用对海上科学发展有重要意义。
1.2 问题的提出
已知某近浅海传输节点(如图1所示),将浮标视作底面直径2为、高为2、质量
为1000的圆柱体,锚的质量为600,钢管共4节,每节长度为1,直径为50,
每节钢管的质量为10。水声通讯系统安装在一个长为1、外径为30的密封圆
柱形钢桶内,设备和钢桶总质量为100。
Step1: 遍历求解
令吃水深度ℎ的初始值为0.1,以0.0005为单位逐步增加至2。( 浮标高度为2,
完全浸没时吃水深度ℎ则为2 ),记录对应的数据,选取水下物体竖直方向高度和
与海域水深最接近的组别,进一步进行计算,结果如下表所示(具体程序见附录):
表 1: 不同风速的相关结果表
以风速24/的情况为例,绘制游动区域图:
题意的变量临界值。以水深16、系统各部分递推关系式和钢桶与竖直方向夹角小
于5°为约束条件,将多目标优化转化为单目标优化。通过调节决策变量中锚链的型

全国大学生数学建模优秀论文(A题) 国家一等奖

全国大学生数学建模优秀论文(A题) 国家一等奖

地下储油罐的变位分析与罐容表标定摘要加油站地下储油罐在使用一段时间后,由于地基变形等原因会发生纵向倾斜及横向偏转,导致与之配套的“油位计量管理系统”受到影响,必须重新标定罐容表。

本文即针对储油罐的变位时罐容表标定的问题建立了相应的数学模型。

首先从简单的小椭圆型储油罐入手,研究变位对罐容表的影响。

在无变位、纵向变位的情况下分别建立空间直角坐标系,在忽略罐壁厚度等细微影响下,运用积分的方法求出储油量和测量油位高度的关系。

将计算结果与实际测量数据在同一个坐标系中作图,经计算得误差均保持在3.5%以内。

纵向变位中,要分三种情况来进行求解,然后将三段的结果综合在一起与变位前作比较,可以得到变位对罐容表的影响。

通过计算,具体列表给出了罐体变位后油位高度间隔为1cm 的罐容表标定值。

进一步考虑实际储油罐,两端为球冠体顶。

把储油罐分成中间的圆柱体和两边的球冠体分别求解。

中间的圆柱体求解类似于第一问,要分为三种情况。

在计算球冠内储油量时为简化计算,将其内油面看做垂直于圆柱底面。

根据几何关系,可以得到如下几个变量之间的关系:测量的油位高度0h 实际的油位高度h 计算体积所需的高度H于是得到罐内储油量与油位高度及变位参数(纵向倾斜角度α和横向偏转角度β )之间的一般关系。

再利用附表2中的数据列方程组寻找α与β最准确的取值。

αβ一、问题重述通常加油站都有若干个储存燃油的地下储油罐,并且一般都有与之配套的“油位计量管理系统”,采用流量计和油位计来测量进/出油量与罐内油位高度等数据,通过预先标定的罐容表(即罐内油位高度与储油量的对应关系)进行实时计算,以得到罐内油位高度和储油量的变化情况。

许多储油罐在使用一段时间后,由于地基变形等原因,使罐体的位置会发生纵向倾斜和横向偏转等变化(以下称为变位),从而导致罐容表发生改变。

按照有关规定,需要定期对罐容表进行重新标定。

题目给出了一种典型的储油罐尺寸及形状示意图,其主体为圆柱体,两端为球冠体。

全国大学生数学建模竞赛优秀论文

全国大学生数学建模竞赛优秀论文
五、模型的建立与求解
5.1 问题 1 的分析与求解 5.1.1 绝对瓦斯涌出量与相对瓦斯涌出量的计算公式
由问题的分析,鉴定矿井是属于“低瓦斯矿井”还是“高瓦斯矿井”,需算出该矿的绝对瓦斯量 与相对瓦斯涌出量值,与分类标准值进行鉴别。由绝对瓦斯涌出量与相对瓦斯涌出量的定义,结合 相关的符号约定,可知
风量为风速在 1 分钟传播的距离乘以相应巷道横断面面积,公式为:
得出最佳总通风量为1415.062m3 / min ,采煤工作面 的风量为 476.1359m3 / min ,采煤工作面
的风量为 548.5541m3 / min ,局部通风机的额定风量 331.8158m3 / min 。
同时,本文还作了误差分析,对模型进行了评价及推广,并在做出相应简化假设情况下,对模 型作了进一步的改进。
需根据《煤矿安全规程》第一百三十三条的分类标准,鉴别该矿是属于“低瓦斯矿井”还是“高 瓦斯矿井”。由分类标准可知,须考察出该矿的相对瓦斯涌出量和绝对瓦斯涌出量的值,与其分类标 准值进行鉴别。由附表 2 所给监测值,可根据绝对瓦斯涌出量与相对瓦斯涌出量的计算公式,算出 各监测点的绝对瓦斯涌出量与相对瓦斯涌出量。如果经考察出的监测点的相对瓦斯量有小于或等于
二、问题的分析
2.1 背景的分析 煤矿安全生产是目前社会重点关注的热点问题之一,尤其是在能源紧张,对煤碳的需求量不断
增加的情况下,煤矿的安全生产问题更是值得我们关注,这也是建设平安和谐社会的重要组成部分。 根据统计资料,可知大部分煤矿事故的罪魁祸首都是瓦斯或煤尘爆炸。因此,矿井下的瓦斯和煤尘 对煤矿的安全生产构成了重大威胁,做好井下瓦斯和煤尘的监测与控制是实现煤矿安全生产的关键 环节。 2.2 基本预备知识 2.2.1 《煤矿安全规程》第一百三十三条中,矿井瓦斯等级根据矿井相对瓦斯涌出量和矿井绝对瓦 斯涌出量划分为:
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电力市场输电阻塞管理模型摘要本文通过设计合理的阻塞费用计算规则,建立了电力市场的输电阻塞管理模型。

通过对各机组出力方案实验数据的分析,用最小二乘法进行拟合,得到了各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式。

按照电力市场规则,确定各机组的出力分配预案。

如果执行该预案会发生输电阻塞,则调整方案,并对引起的部分序内容量和序外容量的收益损失,设计了阻塞费用计算规则。

通过引入危险因子来反映输电线路的安全性,根据安全且经济的原则,把输电阻塞管理问题归结为:以求解阻塞费用和危险因子最小值为目标的双目标规划问题。

采用“两步走”的策略,把双目标规划转化为两次单目标规划:首先以危险因子为目标函数,得到其最小值;然后以其最小值为约束,找出使阻塞管理费用最小的机组出力分配方案。

当预报负荷为982.4MW时,分配预案的清算价为303元/MWh,购电成本为74416.8元,此时发生输电阻塞,经过调整后可以消除,阻塞费用为3264元。

当预报负荷为1052.8MW时,分配预案的清算价为356元/MWh,购电成本为93699.2元,此时发生输电阻塞,经过调整后可以使用线路的安全裕度输电,阻塞费用为1437.5元。

最后,本文分析了各线路的潮流限值调整对最大负荷的影响,据此给电网公司提出了建议;并提出了模型的改进方案。

一、问题的重述我国电力系统的市场化改革正在积极、稳步地进行,随着用电紧张的缓解,电力市场化将进入新一轮的发展,这给有关产业和研究部门带来了可预期的机遇和挑战。

电网公司在组织电力的交易、调度和配送时,必须遵循电网“安全第一”的原则,同时按照购电费用最小的经济目标,制订如下电力市场交易规则:1、以15分钟为一个时段组织交易,每台机组在当前时段开始时刻前给出下一个时段的报价。

各机组将可用出力由低到高分成至多10段报价,每个段的长度称为段容量,每个段容量报一个段价,段价按段序数单调不减。

2、在当前时段内,市场交易-调度中心根据下一个时段的负荷预报、每台机组的报价、当前出力和出力改变速率,按段价从低到高选取各机组的段容量或其部分,直到它们之和等于预报的负荷,这时每个机组被选入的段容量或其部分之和形成该时段该机组的出力分配预案。

最后一个被选入的段价称为该时段的清算价,该时段全部机组的所有出力均按清算价结算。

电网上的每条线路上有功潮流的绝对值有一安全限值,限值还具有一定的相对安全裕度。

如果各机组出力分配方案使某条线路上的有功潮流的绝对值超出限值,称为输电阻塞。

当发生输电阻塞时,需要按照以下原则进行调整:1、调整各机组出力分配方案使得输电阻塞消除;2、如果1做不到,可以使用线路的安全裕度输电,以避免拉闸限电,但要使每条线路上潮流的绝对值超过限值的百分比尽量小;3、如果无论怎样分配机组出力都无法使每条线路上的潮流绝对值超过限值的百分比小于相对安全裕度,则必须在用电侧拉闸限电。

调整分配预案后,一些通过竞价取得发电权的发电容量不能出力;而一些在竞价中未取得发电权的发电容量要在低于对应报价的清算价上出力。

因此,发电商和网方将产生经济利益冲突。

网方应该为因输电阻塞而不能执行初始交易结果付出代价,网方在结算时应该适当地给发电商以经济补偿,由此引起的费用称之为阻塞费用。

网方在电网安全运行的保证下应当同时考虑尽量减少阻塞费用。

现在需要完成的工作如下:1、某电网有8台发电机组,6条主要线路,附件1中表1和表2的方案0给出了各机组的当前出力和各线路上对应的有功潮流值,方案1~32给出了围绕方案0的一些实验数据,试用这些数据确定各线路上有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式。

2、设计一种简明、合理的阻塞费用计算规则,除考虑电力市场规则外,还需注意:在输电阻塞发生时公平地对待序内容量不能出力的部分和报价高于清算价的序外容量出力的部分。

3、假设下一个时段预报的负荷需求是982.4MW,附件1中的表3、表4和表5分别给出了各机组的段容量、段价和爬坡速率的数据,试按照电力市场规则给出下一个时段各机组的出力分配预案。

4、按照表6给出的潮流限值,检查得到的出力分配预案是否会引起输电阻塞,并在发生输电阻塞时,根据安全且经济的原则,调整各机组出力分配方案,并给出与该方案相应的阻塞费用。

5、假设下一个时段预报的负荷需求是1052.8MW,重复3~4的工作。

二、问题的分析市场交易-调度中心在一个时段内的工作流程如图1所示。

首先根据电力市场交易规则及负荷预报需求确定下一时段各机组出力的分配预案,再通过计算各线路潮流值判断是否会出现输电阻塞。

若出现,则按输电阻塞管理原则对预案进行调整。

图1 市场交易-调度中心工作流程图根据功率的叠加原理,各线路上有功潮流应为各发电机组出力的线性组合,考虑对所有实验数据采用最小二乘法进行线性拟合,从而得到各线路有功潮流关于各发电机组出力的近似表达式。

得到分配预案后,代入近似表达式便可计算各线路上的潮流值。

为保证电网的安全,每条线路潮流的绝对值超过潮流限值的百分比应尽量小。

若使各线路中潮流超出的百分比中最大的值尽量小,就可保证所有线路上潮流超出的百分比较小,即电网相对较为安全。

在电网安全运行的保证下应当同时考虑尽量减少阻塞费用。

阻塞费用分为两个部分:一是对序内容量不能出力部分的补偿;二是对报价高于清算价的序外容量出力部分的补偿。

以每个机组各自的报价作为其边际成本,则该机组单位出力的绝对盈利为清算价与报价的差值,因此,补偿的主要目的是解决由于方案调整导致的获利变化的问题。

该阻塞管理问题归结为在一定约束条件下的最优化问题。

优化目标为使潮流超出现值的百分比尽量小,同时尽可能减少阻塞费用。

三、基本假设1、机组当前出力是对机组在当前时段结束时刻实际出力的预测值;2、每个时段的负荷预报和机组出力分配计划的参照时刻均为该时段结束时刻;3、机组在单位时间内能增加或减少的出力相同,出力值为爬坡速率;4、各个发电机组出力相互独立,即出力不受其他机组影响。

四、定义符号说明1、名词解释电力市场:电力的买方和卖方相互作用以决定其电价和电量的过程(见[1]第4页);边际成本:在一定的时期内,增加一个单位产量所需支付的成本;序内容量:在电力市场中通过竞价取得发电权的发电容量;序外容量:在竞价中未取得发电权的发电容量;爬坡速率:机组在单位时间内能增加或减少的出力值;最终报价:进行结算时,机组分配到的出力对应的报价。

2、符号说明x:第i个机组的出力值;单位:兆瓦,记作MWix':调整后第i个机组的出力值;单位:MWiv:第i个机组的爬坡速率;单位:MW/分钟il:第j条线路的有功潮流值;单位:MWjA:第j条线路的初始潮流值;单位:MWjL:第j条线路的潮流限值;单位:MWja:第j条线路的潮流的安全裕度;jp:分配预案中第i个机组的最终报价;单位:元/ MWhip':调整方案后第i个机组的最终报价;单位:元/ MWhi+f:对第i个序外容量的补偿;单位:元i-f:对第i个序内容量的补偿;单位:元iX:负荷预报;单位:MWP:清算价;单位:元/ MWhT : 时段长,T 为15分钟;五、模型的建立1、建模前的准备1)有功潮流近似表达式的确定每条线路上的有功潮流取决于电网结构和各发电机组的出力,问题所研究的电网有8台发电机组,6条主要线路,附件1中的表1和表2的方案0给出了各机组的当前出力和各线路上对应的潮流值,方案1~32给出了围绕方案0的一些实验数据。

根据功率的叠加原理,我们认为各线路上有功潮流应为各发电机组出力的线性组合,随机抽取几组方案进行检验,得到以下图形:线路1受机组1的影响 线路2受机组2的影响线路3受机组4的影响 线路5受机组7的影响图2 对实验方案的分析从图形中我们发现,有功潮流受到各机组的影响近似成线性关系,因此假设有功潮流关于各个机组出力的函数关系式为j i i ji j A x k l +=∑=81其中j l 表示第j 条线路上的潮流值,ji k 表示第j 条线路受第i 台机组影响的比例系数,i x 表示第i 台机组的出力,j A 表示第j 条线路对应的初始潮流值。

对应每一条线路,根据表1表2 中的数据可列出关于未知数ji k (i=1,2,…,8)的32个方程的超定方程组,在Matlab 下编程求解方程组(源程序见附件2),得到结果如下:⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---+⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---+⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛----+⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--+⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛0466.00655.00120.01247.00867.00257.00929.00412.00209.00099.00332.01199.00781.00647.02050.01565.00001.00528.00607.02428.01028.00620.01275.00478.02376.00003.00346.00694.00547.00826.054321654321x x x x x l l l l l l +⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---+⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---+⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛--8481.1201334.1336116.779928.1083521.1314775.1100004.00092.00763.02012.00985.00015.01664.00039.01452.00028.00186.0122.00003.00700.00057.00024.01127.01216.0876x x x2)阻塞费用计算规则的设计当改变根据电力市场交易规则得到的各机组出力分配预案时,一些通过竞价取得发电权的发电容量(称序内容量)不能出力;而一些在竞价中未取得发电权的发电容量(称序外容量)要在低于对应报价的清算价上出力。

以机组的最终报价作为其边际成本,则该机组单位出力的绝对盈利为清算价与报价的差值,因此,补偿的主要目的是解决由于方案调整导致获利变化的问题。

我们设计的阻塞费用计算规则如下:① 对于序内容量:由于方案的调整,使得一些机组的出力值减少,减少部分的获利值消失。

为解决这部分冲突,网方赔偿该机组应得的获利值,有调整量调整前报价)(清算价补偿费用⨯-=即 )()(i i i i x x p P f '-⨯-=-② 对于序外容量:方案调整后,一些机组由于出力增加,其边际成本(报价)也随之增加,但由于清算价保持不变,机组不得不在低于其报价的清算价上出力,导致了获利损失。

因此,网方对调整的出力部分造成的损失应给予补偿,有调整量清算价)(调整后报价补偿费用⨯-=即 )()(i i i i x x P p f -'⨯-'=+总的阻塞费用即为∑=-++=81)(i i i f f f2、约束条件的讨论1)爬坡速率由假设1,在当前时段,市场交易-调度中心预测出各机组结束时刻的实际出力,即当前出力值,由于爬坡速率的约束,当前出力在时段长15分钟内改变的值有限,有T v x x i i i -=0min , T v x x i i i +=0max其中,对于第i 个机组,0i x 为当前的出力值,m in i x 为其下一时段出力值的下限,max i x 为其下一时段出力值的上限, i v 为爬坡速率,T 为时段长。

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