【成品论文】2024电工杯数学建模AB题参考论文+完整代码数据+最终结果

                              2024电工杯A题

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完整资料部分展示：

• 第二题

（1）若未配置储能，分析联合园区运行经济性，包括：联合园区的总购电量、总弃风弃光电量、总供电成本和单位电量平均供电成本；

（2）假设风光荷功率波动特性保持上述条件不变，制定联合园区的总储能最优配置方案，给出储能运行策略及购电计划，分析其经济性；

（3）与各园区独立运营相比，园区联合运营有何经济收益，试分析导致经济收益改变的主要因素。

1. 1. 问题分析

题目要求第一问计算联合园区的总购电量、总弃风弃光电量、总供电成本和单位电量平均供电成本四个指标，可以利用第一问的公式计算即可，然后给出指标计算结果。

题目要求第二问在风光荷功率波动特性保持上述条件不变前提下，制定联合园区的总储能最优配置方案，给出储能运行策略及购电计划

1. 1. 第一问
      1. 指标计算

总购电量

总购电量就是不同时刻三个园区负荷电量之和与三个园区发电量的差，那么根据题目公式可以得到：

其中

为联合园区电量不足或电量盈余量。

所以总购电量为:

弃风弃光电量

根据上面电量计算公式可以得到弃风弃光电量计算公总供电成本

其中

是主电站电价、

是风电电价、

是光伏电价。

单位电量平均供电成本

1. 1. 1. 计算结果

利用问题一中公式，本文计算出联合园区的总购电量、总弃风弃光电量、总供电成本和单位电量平均供电成本四个指标，同时与第一问独立园区计算结果进行对比，给出结果表：

将上面表格可视化，为了降低数据间量级的差别，画出对数化（为保证对数化后的数据均为正，本文采用ln(1+x)对数化数据 ）后的柱状图

位电量平均供电成本均低于独立园区总和，说明联合园区对于经济性方面十分有效。

1. 1. 第二问
      1. 模型建立

A.决策变量

本文以24个时刻的储能功率

B.约束条件

SOC 约束

由第一题的公式，联合园区第j个时刻到第j+1个时刻的发电量

、负荷电量为

然后，

公式为：

其中T为每个时刻间隔时间，

为储能充放电效率，

为储能总能量，然后有

单次充放电约束

1. 目标函数

与第一题相比，此问需要计算储能电池参与后联合园区的总成本，变化主要体现在储能能减少从主电站购电量、储能周期变化，那么结合第一题公式，有购电量公式：

然后，联合园区发电总成本变为

所以目标为

1. 1. 1. 问题求解

利用鲸鱼算法本文求解上述优化模型，得到最后结果：

联合园区电池功率：105.2343,电池储能：318.0858

然后给出结果表：

从上表可以看出配置储能后购电量、弃风弃光量、总供电成本、单位电量平均供电成本都下降，均趋于最经济结果。

储能方案具体可以看联合园区购电耗电图

                                   2024电工杯B题

成品论文+py，matlab完整解题代码更新

一  摘要

本文针对高校食堂的营养配餐问题，构建了一系列营养评价和优化模型，旨在为 大学生提供营养均衡、经济实惠的膳食。首先，文章建立了综合考虑食物种类、能 量、宏量营养素、微量营养素和氨基酸评分的营养评价模型，并引入TOPSIS  法对  食谱的营养价值进行评估。在此基础上，文章分别以蛋白质摄入量最大化和总成本 最小化为目标，构建了单目标线性规划模型，并考虑营养均衡性、食物多样性等约束 条件。进一步，文章构建了多目标整数规划模型，同时优化营养质量和经济成本两个 目标。此外，文章还针对一周食谱的连续优化问题，提出了周食谱优化模型，引入重复 率约束和菜品相似度指标，得到营养均衡、口味多样的整周食谱。最后，文章分析了 所建模型的优缺点，并探讨了模型的推广应用。

针对问题1的营养评价，文章建立了综合评价模型，以食物种类数量、总能量、

蛋白质含量、脂肪含量、碳水化合物含量、膳食纤维含量、微量元素含量、维生素 含量以及氨基酸评分九个指标为基础，采用TOPSIS  法 对食谱的营养质量进行评

估。通过与理想解和负理想解的对比，该模型直观地展示了食谱在各指标上的表

现 。以某高校食堂的两份实际食谱为例，文章计算了它们的综合评价得分，并使用雷 达图和柱状图进行了可视化展示。结果表明，男生食谱和女生食谱的营养质量还有 待进一步改善，尤其在食物种类多样性和微量营养素摄入方面存在不足。该评价模 型的创新点在于全面考虑了各类营养指标，并引入客观赋权法TOPSIS,  为食堂管理  者和学生提供直观的参考。

针对问题2的营养优化，文章分别构建了单目标和多目标优化模型。单目标模 型分别以蛋白质摄入量最大化和总成本最小化为目标函数，以能量供给、三大宏量 营养素比例、微量营养素摄入量等营养要求为约束条件，采用线性规划方法求解。

以某高校食堂的候选菜品为例，文章给出了两个优化目标下的最优食谱组合和相应  的营养指标。结果表明，蛋白质最大化食谱的氨基酸评分显著高于成本最小化食谱， 但相应的经济成本也更高。多目标整数规划模型在营养均衡约束的基础上，进一步  考虑了食物多样性、荤素搭配比例、重复率控制等因素，同时优化营养质量和经济  成本，并采用加权法将多目标转化为单目标。以重复实验数据为例，文章得到了一组  帕累托最优解，并分析了不同权重下的食谱特点。该模型的创新点在于综合考虑多  方面因素，在营养、经济、多样性等方面进行权衡，更加贴近实际需求。

针对问题3的周食谱优化，文章在日食谱优化模型的基础上，建立了周食谱整数 规划模型，引入了重复率约束和菜品相似度指标，以保证一周食谱的营养均衡性和口 味多样性。目标函数包括周平均氨基酸评分最大化和周总成本最小化，约束条件涵  盖了周平均营养摄入量、日营养摄入量范围、每日和每周食物种类最低要求等。

以某高校的实际数据为例，文章采用遗传算法求解了该模型，得到了在不同目标权重 下的最优周食谱方案。通过与日食谱优化结果的对比，文章分析了周优化模型在营 养均衡性、重复率控制等方面的优势，但同时也指出了其计算复杂度高、数据需求