實作練習 7。建立整數規劃,在 7 座外州電廠中決定啟用時數,以最低成本取得至少 500 百萬瓦(Megawatt, MW)。
處理區域供電、服務品質、價格穩定度與州別最低占比等加權限制。
Oklahoma 電網受威脅時,可啟用鄰近 5 州的 7 座電廠作為備援。原書電廠代碼對應科羅拉多州(Colorado, CO)、新墨西哥州(New Mexico, NM)、堪薩斯州(Kansas, KS)、密蘇里州(Missouri, MO)與阿肯色州(Arkansas, AR)。
| 電廠 | 成本/小時 | MW/小時 | 最高時數 | 區域 | 服務品質 | 價格穩定度 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| CO1 | 6.8 | 1.0 | 72 | 西 | 6 | 2 |
| CO2 | 9.4 | 1.3 | 36 | 西 | 6.5 | 7 |
| NM | 8.1 | 1.1 | 90 | 西 | 7 | 4 |
| KS1 | 12.2 | 2.3 | 24 | 西 | 8 | 6.75 |
| KS2 | 17.2 | 2.7 | 48 | 東 | 5 | 4 |
| MO | 16 | 2.5 | 60 | 東 | 5.75 | 3.5 |
| AR | 13.2 | 2.1 | 45 | 東 | 7.5 | 5 |
最小化總成本;總供電 ≥500 MW,西區 ≥150、東區 ≥200;價格穩定度按時數加權平均 ≤3.85;服務品質按 MW 加權平均 ≥6.4;每一州至少占總運轉時數 15%;運轉時數為整數。
| 電廠 | 最佳運轉時數 |
|---|---|
| CO1 | 68 |
| CO2 | 0 |
| NM | 54 |
| KS1 | 24 |
| KS2 | 27 |
| MO | 60 |
| AR | 45 |
總運轉 278 小時;總供電 500 MW;最低成本 3,211;西區 182.6 MW、東區 317.4 MW;平均價格穩定度約 3.802;按 MW 加權的服務品質約 6.4023。
模型不是單純選最便宜電廠,州別最低占比、東西區供電與品質門檻會迫使配置分散。
根據最佳解,找出最接近邊界的限制,並說明若服務品質門檻從 6.4 提高,成本為何可能上升。
問題: 若總供電需求提高到 520 MW,原解是否可行?
參考解答: 不可行;原解恰為 500 MW,必須重新求解。