启发式算法求解等待时间受限的两阶段流水车间调度问题

等待时间受限的两阶段流水车间调度问题具有强NP难的复杂性,有必要探索问题特征来开发近似求解算法。本文分析了此问题与一般两阶段流水车间调度和无等待两阶段流水车间调度的关系,给出了两类特殊问题的多项式求解方法,探讨了最优调度的工件序列特征。在此基础上,设计了基于排列排序的启发式算法,算法应用Gilmore-Gomory启发式生成初始序列,构造调度解的可替换集合实现迭代寻优,并利用工件序列特征调整工件顺序以优化当前调度。通过对算法的求解性能进行理论分析和实验验证,进一步表明了该算法的有效性。     

差价合约下电网公司购电费用最小化的离散优化模型

以购电费用最小化为目标函数,构建了差价合约下电网公司在合约市场、现货市场、备用市场和可中断负荷交易市场上的最优购电模型,并利用启发式算法给出了该模型的求解算法,最后,通过算例分析了差价合约及合约电量比重对电网公司购电费用的影响。     

基于社会福利的可再生能源R&D激励政策评价

可再生能源发电新技术的R&D投资策略通常对企业价值和消费者剩余起到作用相反的不同影响,从而对基于社会福利的可再生能源电力R&D激励政策的科学制定带来挑战。针对旨在通过研发可再生能源发电新技术从而垄断清洁能源新兴市场的两非对称企业,结合投资时机选择期权博弈和社会福利模型,通过数值模拟以分析社会福利与影响其变化的补贴政策及其它诸多因素间的动态变化特征并提出相应的可再生能源电力R&D激励政策建议。结果表明:若以社会福利最大化为目标,在发电新技术R&D补贴和上网电价补贴政策的各组合应用中,企业间的R&D能力差距越大、可再生能源发电新技术的初始价值越大以及R&D成本越高,政府越应该鼓励可再生能源企业进行合作研发,反之则应鼓励竞争;随着电价补贴的提高,企业间的R&D竞争应受到鼓励;一定范围内,R&D补贴和电价补贴均能提高社会福利。论文创新性地揭示出可再生能源电力R&D投资的最优投资时机选择、电价补贴政策组合与社会福利三者间应有的内在联动关系,为政府对可再生能源电力的有效激励和管理提供富有价值的决策参考。     

分时电价下关注能耗成本的生产问题建模及算法

随着环境保护及能源危机问题的日益突出,如何均衡用电负荷、适应能源供给侧结构特点,从而减小企业运营成本以提高自身盈利能力,已经成为能源敏感型企业在当前时代亟待解决的实际问题。本文以单机生产系统为研究对象,建立了分时电价模式下能耗成本最小化问题的连续时间混合整数规划模型。首先,针对工件顺序固定时的子问题,考虑到非线性因素的影响,证明了最优缓冲时间长度与电价调整时刻的一致性关系,据此设计了分枝定界算法中的分枝规则,并通过开发快速的低界求解方法及有效的剪枝策略,保证了算法可在短时间内求得精确解。继而,通过随机排序、ERD排序、邻域搜索排序、遗传算法排序等不同方法的比较,分析了工件顺序对问题最终总成本的影响程度。同时,在不同参数组合的数据实验中,将本方案与传统生产调度方案进行对比,表明了本文模型在节约能耗成本方面的巨大优势。最后,本文所设计算法解决了周期差异引起的非线性的难题,可以此为子模块求解更加复杂的扩展问题,比如考虑可再生能源生产周期的企业内多种能源实时分配问题。     

带工期指派的产品服务系统订单随机调度问题研究

针对由一个制造工厂和多个区域服务中心组成的服务型制造企业,研究了考虑生产时间和服务时间均具有随机性且工期可指派的产品服务系统（PSS）订单调度问题。首先以最小化订单提前、误工和工期指派费用的期望总额为目标构建问题的优化模型,然后分析目标函数近似值的最优性条件,据此提出加权最短平均生产时间排序规则,并结合该规则与插入邻域局部搜索设计了启发式算法对问题进行求解,最后通过数值仿真验证算法的可行性和有效性。研究表明,提前费用偏差对PSS订单调度与工期指派决策的影响很小,因此企业管理者无需准确估计库存费用也能制定出比较有效的PSS订单调度策略;而工期指派费用偏差对决策结果的影响非常大,因此企业管理者在决策时必须谨慎估计该项费用。     

作业车间的模糊动态调度问题研究

本文针对作业车间的模糊动态调度问题,给出了该问题的生产系统描述、建模,给出了基于工件到达时间三角模糊数的计算确定重调度时段划分点的模糊动态调度策略,通过一种基于时间分解的策略将作业车间的模糊动态调度问题转化为一系列不一定被完全执行的静态模糊子调度问题求解。针对模型的求解给出了改进的G&T算法,将改进的基于关键路径的邻域交换技术引入遗传算法变异算子的设计,改善了算法解的局部寻优能力。仿真实验结果表明,本文给出的作业车间模糊动态调度模型是正确的,提出的算法有效,且动态调度策略具有鲁棒性。     

试析如何实现能源的可持续发展

可再生能源是未来能源的基石,大力开发和利用可再生能源成为能源战略的必然选择。2009年我国通过修改法律确立了现行的五项法律制度,但是该制度目前仍存在:总量目标未以立法形式明确、并网技术标准缺乏、分类电价制度与费用补偿制度的立法前瞻性不足等问题,因此,在借鉴国外可再生能源运作成熟的相关法律制度基础上,"对症下药",提出切实可行的具体完善建议。     

基于智能电网技术的能源网络供应链买电策略研究

智能电网的提出不仅是电网技术本身发展的需要，更是各国能源和经济发展战略层面的需要。可再生能源作为清洁能源的突出代表，其分布式发电系统是智能电网发展的必然趋势。但是，由于天气等因素导致的可再生能源高度不确定性和间歇性却给智能电网系统的稳定带来很大挑战。为了应对这一挑战，并发挥可再生能源的成本优势，本文从微观运营的角度，研究带有可再生能源供给的"多对多"能源网络供应链的买电决策问题，求得能源集成商的最优买电量，以及能源短缺成本、发电厂产能、可再生能源不确定性等参数对最优解的影响。本文发现，发电厂产能对能源集成商使用可再生能源的策略有直接影响。并且，可再生能源产能较大的能源集成商因为规避不确定性风险反而会提高买电量。本文的结论能帮助智能电网节省用电成本，为实现节约型、可靠型和稳定型电网系统提供一定参考。     

多工程间资源分配的决策及优化

采用两层决策方法分析并建立了有限资源在多个工程间分配问题的数学模型。针对该问题的特点 ,将遗传算法与启发式算法相结合 ,构造出一种新的混合启发式算法 ,用于求解该问题的全局最优解 ,并给出了具体的算法步骤。仿真计算结果表明 ,本文建立的模型和提出的算法是合理和有效的     

等待时间受限的置换流水车间调度启发式算法

针对等待时间受限的置换流水车间调度问题,分析了其可行解与流水车间调度最优解的关系,给出了计算最大完工时间的有向图,证明了等待时间受限的置换流水车间调度问题的可逆性,并以此为基础提出了一种启发式算法.算法首先根据等待时间受限约束与无等待(no-wait)约束的相似特征,生成初始工件序列集;然后利用问题可逆性给出了复杂度为O(n2m)的插入优化机制,进一步优化初始解.数据实验的结果验证了启发式算法的可行性和有效性.     

城市电气系统节能技术的探析

有电力公司测算,线损电量在系统总能耗中占据了较大的比重,其次是建筑耗电,因此本文从供电系统的优化调度、建筑的优化设计、照明系统的节能以及可再生能源发电等方面探讨了关于电力系统的节能降耗技术。     

执行时间视角下的可再生能源发电项目激励政策优化研究

为实现可持续发展并降低温室气体排放,中国需大力发展可再生能源,而激励政策对可再生能源发展具有重要推动作用。鉴于此,本文采用实物期权方法评价了中国可再生能源发电项目激励政策的实施效果：首先分析了可再生能源项目的经济性,提出模型假设,接着构建并求解实物期权模型。为更直观地评价激励政策效果,本文利用最优执行条件求解项目预期执行时间和不同技术水平下的激励政策最优值。最后,以光伏发电项目为例进行实证分析。研究表明：①目前,中国光伏产业还难以独立发展,仍需国家政策的支持,但现行或曾实施的光伏激励政策存在超额激励现象。②随着技术水平的提高,为鼓励投资者及时投资,政府需提高激励力度。③从政府支出、政策效果和技术影响三个角度综合分析,单项激励政策中上网电价政策效果最佳,但政府支出较高;价格补贴政策效果偏弱,但政府支出较低;与其他两项政策相比,成本补偿政策效果较差。     

基于碳限额与交易机制的上下游企业可再生能源投资策略研究

本文在碳限额与交易机制的背景下,构建了由发电商与售电商组成的二级电力供应链,考虑了发电商投资可再生能源与售电商投资可再生能源两种不同情形。在此基础上,研究了电价与可再生能源投资决策问题。通过比较不同情形下的均衡结果,主要的研究结果如下：(1)相对于发电商投资可再生能源的情形而言,售电商投资可再生能源的情形中将有更多的投资量。(2)在发电商投资可再生能源的情形中,售电商的利润低于发电商的利润;而在售电商投资可再生能源的情形中,售电商的利润高于发电商的利润。(3)可再生能源投资成本系数的增加,将降低可再生能源的投资量、电价和电力需求量,从而导致售电商利润会减少,但发电商利润会增加。(4)可再生能源偏好系数的增加使得售电商利润增加,发电商利润减少。     

平行机作业环境下的订单分配与排序

针对一类平行机作业环境下的订单分配与排序问题,从整体的角度协同优化供应链中的订单分配、生产调度和分批运输调度。以完成所有订单的总订货提前期与生产运输总成本的加权和最小化为目标,构建了问题的数学模型。将基于向量组编码结构的禁忌搜索算法与基于动态规划方法的启发式算法相结合,设计了一种混合优化算法以求解问题。对不同策略和不同算法进行比较,数据实验结果显示了订单分配与排序策略的优越性及所提算法的有效性。     

考虑市场影响的风电厂与储能运营商联合调度策略研究

本文基于拥有风力发电厂与电力储能设备的电力运营商视角,考虑运营商参与电力交易会对市场电价产生影响的基础上,通过动态规划,以利润最大化为目标,研究其最优联合调度策略。研究表明:在考虑充放电效率以及运营成本时,存在三个最优参考点将储能设备中的可用库存空间分为四个区域,进而对应四个不同的决策活动:将风电和从市场上购买的电力全部存入储能系统;将部分风电存入储能系统并将剩余部分销售到市场;售出全部风电不向储能设备中存入电量;将所有的风电和储能系统中的部分电量销售至电力市场。运营商可根据当前时刻风力发电量和储能设备中的电量与最优参考点之间的大小关系,得到相应的最优电力调度策略及其交易量。此外,本文研究发现随着市场影响强度的增大,运营商的利润随之减小,因此运营商应在其市场影响强度与最优电力交易量之间做好权衡。本研究对运营商的电力调度具有重要的指导意义和实际应用价值。     

SDN供需流的两阶段及其优化分析——基于木地板生产企业的视角

在传统企业向供需网企业转变过程中,作为SDN的一个供需流,其核心集中在对车间生产调度及物流配送的优化上.针对这两个问题,基于木地板生产企业的现状,本文引入了量子粒子群与模拟退火相结合的混合算法,以及一种求解物流系统的整合优化模型与求解的启发式算法分别对其进行研究,具有一定的实用价值.     

动态定价与允许需求延迟订货批量模型的联合决策

基于MRP的经典订货批量模型往往忽略了产品的售价对订货策略的影响。本文针对离散时间多周期情形,研究了允许需求延迟的动态定价和订货批量的集成问题。建立了二次规划数学模型。提出了一种基于动态规划的精确算法,可以在多项式时间内求解原问题的最优定价策略和最优订货计划。实验结果表明,算法可以有效地求解动态定价和订货批量的集成问题;与串行决策机制相比,并行决策机制可以给订货商带来更多的利润。通过固定订货费用的灵敏度分析,揭示了固定订货费用对利润和订货计划的显著影响,表明了允许需求延迟的联合决策模型优于不允许需求延迟的联合决策模型。     

考虑缓冲区库存不足情况下的设备维护与缓冲区库存联合优化研究

针对缓冲区库存不足的两设备流水线生产系统(2M1B系统)设备维护问题,提出了生产设备维护与缓冲库存联合优化模型。首先,采用指数分布描述设备故障规律,表达运行周期的总故障次数;其次,通过分析缓冲区库存量在达到额定库存后的变化,提出了利用条件概率改进库存充足和库存不足两种情况下的设备维护和缓冲库存模型,基于更新酬劳定理,以故障次数和额定库存为决策变量,以总费用为目标函数,建立缓冲区库存不足情况下的设备维护与缓冲库存联合优化模型,并且将生产系统的缺货费用集成到了总费用模型;最后,通过算例分析,计算故障次数和最优缓冲区额定库存量,进行了灵敏度分析,验证了模型有效性,丰富了考虑缓冲库存的设备理论。     

考虑分布式光伏发电的电动汽车充电策略研究

促进可再生能源发展是实现能源结构优化、减缓气候变化的重要措施，而具有波动性出力特征的可再生能源大量增长会对电网平稳运行带来挑战；同时，随着电动汽车快速发展，大量电动汽车接入电网，也具有危害电网安全运行的风险。因此，如何统筹考虑可再生能源出力特征和电动汽车充电特征，设计相关政策机制实现电动汽车发展和光伏发电发展的有机结合是本文拟研究解决的主要问题。基于蒙特卡洛模拟方法和私家车、出租车、公交车出行特征数据，通过集中控制与电价策略两种控制手段研究了如何优化电动汽车充电行为、平滑电网负荷；并进一步分析了电动汽车充电负荷如何与分布式光伏出力相协同。研究结果显示：合理价差的分时电价策略对调控电动汽车充电行为、促进分布式光伏发电消纳具有重要作用；但过高价差的分时电价策略，则会对充电进行“过度优化”,不利于分布式光伏发电的消纳。此外，基于智能电网的智能充电技术集中控制手段，可以有效促进电网的削峰填谷，并且对分布式光伏发电的促进作用要优于分时电价的实施效果。     

江苏省电价调整预测分析研究

8日27日,国家发展改革委发出《关于调整可再生能源电价附加标准与环保电价有关事项的通知》(发改价格[2013]1651号),决定在保持现有销售电价总水平不变的情况下,主要利用电煤价格下降腾出的电价空间,适当提高可再生能源电价附加、脱硝电价标准,新增除尘电价,鼓励燃煤发电企业进行脱硝、除尘改造,改善大气质量。根据此次发改委的文件在此就江苏省可能做出的电价调整进行预测,同时,也对未来煤电联动的情况进行分析。