2024年电工杯数学建模竞赛A题详解.docx

简介：
本文档详细解析了2024年电工杯数学建模竞赛中的A题，提供了问题背景、模型构建方法及解题思路等关键内容，助力参赛者高效备赛。 ### 2024年电工杯数学建模竞赛A题解析 #### 一、问题一 **1.1 问题分析** 本题旨在探讨不同情况下电力系统的经济运行问题，特别是考虑储能设施对系统经济性的影响。 - **第一问**：在没有储能的情况下，各园区的运行经济性。具体关注指标包括购电量、弃风弃光电量、总供电成本以及单位电量平均供电成本，并进一步分析影响经济性的关键因素。 - **第二问**：配置了50kW100kWh储能设施后，研究其对各园区运行经济性的影响。需制定最优的储能策略和购电计划，并解释原因。 - **第三问**：探讨是否50kW100kWh是最佳储能方案；如果不是，则提出更优配置建议并论证。 **1.2 第一问** **1.2.1 指标定义** - **购电量**：各园区从电网购买的电量总量。 - **弃风弃光电量**：由于电力过剩或传输限制等原因未能利用的可再生能源发电量。 - **总供电成本**：供应电力所需的全部费用，包括购电和自发电等各项支出。 - **单位电量平均供电成本**：将总供电成本除以总的供电商量得出。 **1.2.2 结果计算** 基于提供的数据，通过分析各园区的购电量、弃风弃光电量等信息来确定其总供电成本及单位电量平均供电成本。 **1.2.3 关键因素分析** - **风电价格变动**：研究不同风电价格对用电成本的影响。 - **光伏价格波动**：评估不同光伏发电的成本变化如何影响整体经济性。 - **主电站电价调整**：探讨主要发电站的价格变化对电力供应的费用产生怎样的影响。 **1.3 第二问** **1.3.1 模型建立** 在第一问的基础上，加入50kW/100kWh储能设施，并构建优化模型。约束条件包括： - **SOC允许范围：** 从10%到90% - **充放电效率：** 95% 决策变量为储能策略；目标函数是最低成本。 **1.3.2 算法求解** 应用适当的算法如线性规划或遗传算法来解决优化模型问题。 **1.3.3 求解结果** 对比配置储能前后各园区的运行经济性能，评估其改善情况，并解释原因。 **1.4 第三问** **1.4.1 模型建立** 在第二问的基础上，将储能设备容量作为决策变量之一重新构建优化模型。 **1.4.2 计算结果** 通过求解此优化问题获得最佳的储能策略和配置方案，并论证其相对于50kW/100kWh方案的优势所在。 #### 二、问题二 **2.1 问题分析** 本题继续关注电力系统的经济运行，重点研究不同参数变化对系统经济性的影响。 **2.2 第一问** **2.2.1 指标计算数据与代码示例** 提供用于指标计算的具体数据及MATLAB代码。这部分涉及数据读取、处理和分析： ```matlab % 代码示例 da1 = readtable(附件 1：第一题.xlsx, VariableNamingRule, preserve); da2 = readtable(附件 2：第一题.xlsx, VariableNamingRule, preserve); d1 = table2array(da1(:,2:4)); d2 = table2array(da2(2:25,2:7)); ``` 通过上述代码，可以从Excel文件中读取所需数据，并进行必要的计算和分析。 综上所述，题目主要考察参赛者在电力系统经济运行方面的数学建模能力。包括但不限于储能设施对经济性的影响、最优策略制定等环节的深入研究与应用实践。