随着国民经济迅猛的增长,我国的能源消耗也以几何速度递增。但是多数能源是不可再生的,因此如何能合理地利用能源和节约能源已经成为当今世界的重要议题。本文主要对实际生产中提炼出的能源机组生产调度问题进行建模和优化研究,该问题属于高维数、非凸的、离散的、非线性的组合优化问题,属于NP难问题,因此设计了基于变量分离技术的拉格朗日松弛算法对该问题进行求解。在能源生产中,能源参数的预测值能够直接影响生产调度的优化结果,因此本文设计并开发了能源介质预测系统,该系统实现了对未来生产周期内主要能源介质消耗情况的预测。本文主要工作如下：(1)本文对从生产实际中提炼出的能源机组调度问题进行研究,不但考虑了机组生产压力的非线性特征,还考虑了机组最小开关机时间约束、爬坡约束、生产量范围约束等生产工艺约束要求和组合批条件的限制,建立了混合整数数学规划模型。(2)根据问题的模型特征,设计了基于变量分离的拉格朗日松弛算法进行求解,通过引入原变量的一个拷贝,利用拉格朗日乘子将等式约束和需求约束松弛到目标函数上,使问题分解为两个单机组子问题进行求解。对于带有爬坡约束的子问题,设计了根据开关机时间来划分状态点的动态规划的方法进行求解。对于带有压力约束的子问题,采用线性优化软件包进行求解。通过大量随机生成算例进行测试,测试结果与CPLEX进行比较,结果表明本文所提出算法的有效性。(3)为了对能源机组调度问题提供合理有效的参数,本文设计开发了能源介质预测系统,该系统能够预测能源介质需求量等技术参数,为能源机组调度分析提供科学准确的依据。