电力系统经济学原理共46页
电力系统经济学原理课后习题及答案
电力系统经济学原理课后习题及答案第二章 经济学基础 2-1 解：1) 边际生产成本表达式：()502000dc q q dq=+ 2）按边际成本出售产品时，收入： 2()502000dc q q q q dq⨯=+ 利润＝收入－成本222502000(252000)25q q q q q =+-+= 2-2 解：1）根据反需求函数：102000q π=-+，画出反需求函数曲线：当价格为零时，最大消费需求：max 200q =。
2）根据1）所示的反需求函数曲线，最高购买价格：max 2000π= 美元/件3）由1）的反需求函数曲线可知最大消费者剩余即为反需求函数曲线、价格坐标轴、数量坐标所围三角形的面积。
最大消费者剩余：120002002000002⨯⨯=美元但是生产者生产了产品，不可能什么都不卖，因此该最大消费者剩余不可能实现。
4）当价格π=1000美元/单位产量反需求函数曲线如下： 消费量：200010010q π-==总消费者剩余：1(10002000)1001500002⨯+⨯=美元 生产者收入：1000100100000q π=⨯=美元净消费者剩余：净消费者剩余＝总消费者剩余－生产者收入 ＝15000010000050000-=美元 5）如果价格增加20%，则1000(120%)1200π=⨯+=美元/单位产量， 消费量：20008010q π-== 生产者收入：12008096000q π=⨯=美元 6）当1000π=美元/单位产量时，100q =需求价格弹性：110()110dqdq q d q d πεπππ===⨯-=- 7）如下图所示以需求为变量的反需求函数曲线：知总消费者剩余为一梯形，所以 总消费者剩余为：211111111(2000)(104000)5200022q q q q q π+⋅=-+⋅=-+ 总消费者剩余函数为：252000q q -+ 净消费者剩余为一三角形，所以净消费者剩余为：21111111(2000)(2000102000)522q q q q π-⋅=+-⋅= 净消费者剩余函数为：25q 以4）中当需求为100q =时检验，总消费者剩余：225200051002000100150000q q -+=-⨯+⨯=美元 净消费者剩余：225510050000q =⨯=美元 结果一样。
电力系统经济学原理课后习题及答案
电力系统经济学原理课后习题及答案第二章 经济学基础 2-1 解：1) 边际生产成本表达式：()502000dc q q dq=+ 2）按边际成本出售产品时，收入： 2()502000dc q q q q dq⨯=+ 利润＝收入－成本222502000(252000)25q q q q q =+-+= 2-2 解：1）根据反需求函数：102000q π=-+，画出反需求函数曲线：当价格为零时，最大消费需求：max 200q =。
2）根据1）所示的反需求函数曲线，最高购买价格：max 2000π= 美元/件3）由1）的反需求函数曲线可知最大消费者剩余即为反需求函数曲线、价格坐标轴、数量坐标所围三角形的面积。
最大消费者剩余：120002002000002⨯⨯=美元但是生产者生产了产品，不可能什么都不卖，因此该最大消费者剩余不可能实现。
4）当价格π=1000美元/单位产量反需求函数曲线如下： 消费量：200010010q π-==总消费者剩余：1(10002000)1001500002⨯+⨯=美元 生产者收入：1000100100000q π=⨯=美元净消费者剩余：净消费者剩余＝总消费者剩余－生产者收入 ＝15000010000050000-=美元 5）如果价格增加20%，则1000(120%)1200π=⨯+=美元/单位产量， 消费量：20008010q π-== 生产者收入：12008096000q π=⨯=美元 6）当1000π=美元/单位产量时，100q =需求价格弹性：110()110dqdq q d q d πεπππ===⨯-=- 7）如下图所示以需求为变量的反需求函数曲线：知总消费者剩余为一梯形，所以 总消费者剩余为：211111111(2000)(104000)5200022q q q q q π+⋅=-+⋅=-+ 总消费者剩余函数为：252000q q -+ 净消费者剩余为一三角形，所以净消费者剩余为：21111111(2000)(2000102000)522q q q q π-⋅=+-⋅= 净消费者剩余函数为：25q 以4）中当需求为100q =时检验，总消费者剩余：225200051002000100150000q q -+=-⨯+⨯=美元 净消费者剩余：225510050000q =⨯=美元 结果一样。
电力系统经济学原理第八章
2. 合同路径法
• 采用合同路径法时，合同中通常会规定一条连续 的电气路径（即合同路径），并假定电能在发电 厂与送达点之间会按该路径流动。 • 在合同有效期内，生产者与用户同意支付一定的 转运费，该费用与电能输送数量成比例。通过转 运费用，公用事业可以回收合同路径内输电资产 的部分成本。
输电业务特性： • 输电具有自然垄断性：现实情况下，很难想象一 些投资者会决定架设一套全新的网络，与已有的 网络进行竞争运营。另外， 输电网络的最小经济 规模也决定了电力传输是典型的自然垄断业务。
输电投资 4
输电业务特性
• 输电是资金密集型业务。为了实现电力的远距离 安全输送、输电企业需要购买非常多的昂贵设备 。架空输电线路显然是输电业务最常见的贵重设 备，除此之外，变压器、开关与无功补偿设备的 成本也是极其高昂的。
• 基于人口与经济预测，输电企业对输电容量需求做出 预测。 • 在以上预测的基础上，输电企业制定扩容规划，并提 交给监管机构。 • 监管机构对规划进行审查，并决定对哪些设施进行建 设或升级。 • 输电企业使用它的股东或债券持有者提供的资金建设 新的输电设施。 • 在新的设施投运后，输电企业通过向电网使用者收取 输电费用回收投资成本，这些输电费是必须支付的。
• 输电容量为0，收入为0； • 输电容量最大，收入为0； • 输电容量=466MW； 输电收入最多
输电投资
22
8.4.3 输电供应函数
• 一条输电线路建成后，它的年成本可以分解为两 个部分，即取决于线路容量的变动成本和与容量 无关的固定成本。 CT(T) = CF + CV(T) • 假设变动成本是关于容量的线性函数： CV(T) = k l T l ---线路长度 k--- 建设长度为 1km 的输电线路分摊到每 年的边际成本 T--- 线路容量
电力系统经济学原理 (2)
第一章引言1.1为什么引入竞争？在二十世纪的大部分时间里，用户的购电选择对象是唯一的，即垄断他们所在地区电力供应的公用事业。
一部分公用事业公司是垂直一体的，也就是说他们发出电力，将其从电厂输送到负荷中心，然后向单个用户配送。
另外一些公用事业虽然也向用户售电，但只是负责局部地区的电能销售与配送，他们为此需要向垄断区域更广的发电与输电公用事业购买电能。
就世界范围来看，在一部分国家里，电力公用事业是受监管的私人公司；而在另外一些国家，他们可能是公众公司或政府机构。
如果不考虑所有权和垂直一体化水平，地域垄断是电力公用事业的最常见特征。
采用上述运营模式的电力公用事业在促进经济增长，改善人们的生活质量方面做出了非凡的贡献。
生活在工业化国家的大多数人都已经实现了与配电网络的连接，能够很好地享受电能所带来的便利生活。
几十年来，通过这些网络输送的电能每八年就会增加一倍。
与此同时，工程技术的进步将供电可靠性提升到相当高的水平，在世界的许多地方，一般居民用户的年均停电时间不超过两分钟。
这些重大成绩的取得是技术不断发展的结果，电力技术在很多方面都实现了重大发展，我们可以信手拈来，如电压等级超过1000kV、绵延数千公里的输电线路的发展与建设，发电能力超过1000MW的电厂的建立，以及针对上述线路、发电厂与用户所构成电力网络的在线控制技术。
从这一角度看，部分读者毫无疑问会有一个感觉：既然以前的运营模式取得了这么好的效果，那么又有什么必要对其进行市场化改革呢？早在二十世纪80年代，有一些经济学家就开始对垂直一体化垄断模式提出臵疑，认为它已经过时了。
他们认为电力公用事业的垄断会使有效的运营激励减少，导致过度投资；经济学家们还提出私人公用事业所犯错误的代价不应当转嫁给用户。
另一方面，公众公用事业则往往与政府联系过于紧密，政治家因此可能会干预电力经济的良好运行。
例如，有些公众公用事业被当成不吃草就能生钱的奶牛；而另外一些公用事业的经营则受到限制，价格设臵不能反映实际的成本水平，或者根本就提供不了必要投资所需的资金。
电力系统经济学原理(全套课件)
✓ 深人浅出地讲解电力市场引出的新概念，例如成员间的利 益分析、辅助服务、网损修正、输电阻塞、节点电价等。 解释了抽象的原理，用具体经济价值表现了枯燥的数学模 型。
✓ 介绍电力市场建设中的关键问题：辅助服务、发电与输电
协调、阻塞处理、节点电价、输电权和电力投资等。
精品引课件言引言
2
目录
• 第1章 引言 • 第2章 经济学基础 • 第3章 电能交易市场 • 第4章 电能市场成员行为 • 第5章 系统安全与辅助服务 • 第6章 输电网络与电力市场 • 第7章 发电投资 • 第8章 输电投资
精品引课件言引言
14
电力市场成员构成
配电企业（distribution company，Disco）：拥有并负责运
• 它们可能还会向系统运营商出售辅助服务，如自动发电控制、电压控制
与备用，在于保证电力供应质量与安全。
• 一个发电公司可能只拥有一座电厂，也可能拥有一组不同技术类型的电厂。
• 发电企业有时会与垂直一体化公用事业并存，此时它又被称为独立发电商
(independent power producer, IPP)
精品引课件言引言
6
为何引入竞争
如果不考虑所有权和垂直一体化水平，地域垄断是 电力公用事业的最常见特征。 在上述运营模式下，电力公用事业在促进经济增长、 改善人们的生活质量方面都作出了巨大的贡献。
大多数人实现了与配电网络的连接，享受着电能带来的便 利生活。
几十年来，通过电力网络输送的电能每八年翻一翻。
精品引课件言引言
3
第一章 引言
1.1 为何引入竞争 1.2 电力市场成员构成 1.3 竞争模式 1.4 尚待解决的问题 1.5 推荐阅读材料
精品引课件言引言
电力系统经济学原理
3.5 集中式现货市场
• 对于任何一种商品，市场成员的合同购买或销售量 与他的实际需要或生产量之间总是会存在一定的差 异，现货市场则提供了一种补偿不平衡量的机制。
• 如果希望将电能当成商品进行交易，相应地就需要 建立一个现货市场。发电与负荷不平衡必须在极短 的时间内得到纠正，传统的现货市场难以满足该要 求。此时，系统运营商通过运营“集中式现货市场 ”保证系统的平衡。
• 由于存在不可避免的技术问题，发电机组可能出现一 些突发性或不可预见的事故，干扰系统的正常运行， 集中式现货市场必须能够处理此类事情。
6
开放式电能市场
双边交易主体： 购买者 销售者
交易双方可以自由签订双边合同，无须第三方参 与、干扰或者推动。 双边交易的三种形式： • 自定义长期合同 • 场外交易 • 电子交易
24
电力库与双边交易的比较
电力库的不足： • 竞争性电力库经常是在公用事业间已有联合运营
协议基础上发展起来的。电力库以非常集中化的 方式进行了电力系统管理，它不仅涉及所有物理 电能交易，往往还需要承担输电系统运营职责。 职能的综合避免了机构的分化，但这也使得更难 对电力市场所具有的各项职能进行明确区分。 • 大多数小型与中型电力用户不太乐意积极参与电 力市场竞争，代表他们的零售商也很难直接根据 价格变化调整电能消费量。认为是一种近似于市 场的机制，不是真正的市场。
第三章 电能交易市场
1
基本内容
3.1 简介 3.2 电能商品的特殊性 3.3 集中式现货市场存在的必要性 3.4 开放式电能市场 3.5 集中式电能市场
3.6 结算流程 3.7 推荐阅读材料
2
3.1 简介
• 输配电网络对电力市场具有相当大的影响，为了简化本章 的分析，假设所有发电机与负荷均连在同一根母线上，或 者是与一个没有损耗的无穷大系统相连，有助于取得对电 力市场的初步认识。
电力系统经济学原理朱治中第七章
好的评估方法显然应当尽可能地反映系统的可靠 性水平，奖励可靠性高的电厂，加速低可靠性电 厂的退役。
发电投资
32
建立容量市场的难处
• 虽然有些电能购买者没有购买相应比例的目标发 电容量，但他们也将从其他市杨成员所承担的边 界装机容量中受益，并且他们还将在电能市场上 取得一定的成本优势。
• 电厂固定成本主要有不随生产量变化而改变的维 护费用，还包括取决于电厂容量或价值的人力成 本、税收，以及与电厂可回收价值相关的机会成 本。
例7-5：电厂退役需考虑的因素问题
发电投资
16
基本内容
7.1 简介 7.2 发电容量投资分析 7.3 发电容量需求分析
发电投资
17
发电容量需求分析
• 从用户的角度出发，研究发电容量投资问题。 • 在完全竞争的电力市场上，已有电力企业没有投
• 实际上用户所购买的不仅仅是电能，而是一种服 务，即在—定的可靠性范围内提供电能。
发电投资
26
2. 容量电费
• 许多国家和地区的市场设计者认为，与其在发电容 量短缺时，偶发性地依据价格尖峰向发电商支付大 笔费用，不如周期性地向他们支付一小笔钱。
• 无论机组调用频率是多还是少，容量电费至少需要 涵盖新建机组的部分资金成本，目的是促使发电公 司保持机组的可用性。
资新建电厂的责任。 • 投资者需要基于自身对收益情况的判断做出投资
决策，所有单个投资决策累加得到的即为用于满 足用户电力需求的发电总容量。
发电投资
18
发电容量需求分析
• 首先需要分析的是，在进行发电容量投资决策时 ，是不是只要考虑电力市场的发电收益情况就可 以了。如果该方法不行的话，为了能满足用户的 用电需求，就必须建立集中式调控机制作为市场
电力系统经济学原理朱治中第七章
决策，所有单个投资决策累加得到的即为用于满 足用户电力需求的发电总容量。
发电投资
18
发电容量需求分析
• 首先需要分析的是，在进行发电容量投资决策时 ，是不是只要考虑电力市场的发电收益情况就可 以了。如果该方法不行的话，为了能满足用户的 用电需求，就必须建立集中式调控机制作为市场
7.1 简介 7.2 发电容量投资分析 7.3 发电容量需求分析
发电投资
3
发电容量投资分析
• 新建发电容量 • 发电容量退役 • 需求周期性波动的影响
发电投资
4
新建发电容量
• 为了做出发电投资决策，资本所有者必须计算电 厂的长期边际成本（包含期望回报率），并预测 电厂发电出力可能面临的销售价格。
发电投资
10
发电容量退役
• 值得注意的是，在竞争性环境中，退役决策只 需要考虑电厂未来的收入预期与成本数量即可 ，不用过多地考虑电厂的技术可用性或沉没成 本。
• 但是，在进行退役决策时，应当考虑其它可回 收成本（如电厂所占用土地的价值〉，因为它 也是一种可以实现的收入。
发电投资
11
3. 需求周期性波动的影响
• 在电力市场中，这将刺激投资新建更多的发电容 量，最终达到一个新的长期均衡点。
• 由于电力需求表现出一定的周期性，同时缺乏价 格弹性，电力巿场的价格通常不会平滑、缓慢上 涨。当需求接近总装机容量吋，电能价格可能出 现价格尖峰。
发电投资
20
电力供应函数
• 典型的电力供应函数是有三个组成部分的典型分 段线性曲线。
发电投资
12
负荷时间曲线
• 电能是唯一不能大规模储存的商品，每一时刻电 能生产都必须与负荷相匹配。
电力系统经济学原理第六章
输电网络与电力市场 7
物理输电权
举例来说，可以假设图6-1中的发电机G1和负荷 L1商定的交易价格是30美元/MWh，而发电机G2 和负荷L2商定的交易价格是32美元/MWh 。同时 发电机G3所提供电能的价格是35美元/MWh 。 • 很明显，负荷L2将愿意支付的输电权购买价格不 会超过3美元/MW。当输电权的价格超过5美元 /MW 时，负荷L1也会得出同样的结论。 • 输电权成本帮助与发电商进行讨价还价，从而降 低交易价格。 • 输电权赋予持有者实际使用某条给定线路一部分 输电容量的权利，通常被称为物理输电权。
输电网络与电力市场 16
基本内容
6.1 简介
6.2 基于输电网络的分散式交易 6.3 基于输电网络的集中式交易
6.4 推荐阅读材料
输电网络与电力市场
17
基于输电网络的集中式交易
• 采用集中式或电力库交易机制时，系统运营商同 时也是巿场运营商，生产者和用户需要向系统运 营商提交各自的投标和报价。系统运营商独立于 其他所有市场成员，他会在计及输电网络安全约 束的前提下，按照最优经济效率原则确定中标的 投标和报价，实现市场出清。 • 在同一交易时段内，对于连接在同一母线上的所 有市场交易者而言，无论是用户还是生产者，他 们所面临的价格完全一样。 • 在集中交易机制条件下，系统运营商能发挥更为 积极的作用，电力市场的经济效率才有可能达到 最优。
p = pS = pW = 24.3美元/ MWh
PS = 1433 MWh PW = 567 MWh
输电网络与电力市场 24
无约束输电
• 互联线路上的潮流数量等于蜀国系统的发电减去
电力系统经济学原理 第2版 第三章 电力市场
判的。特点：灵活性；时间跨度长并且交易规模很大；交易成本高。 ✓ “场外”交易（Trading “over the counter”，OTC）这类交易通常采用标准合同形式（规定了一天或一周之内
B1
20
13.50
B2
30
13.30
购电报价
B3
10
13.25
B4
30
12.80
B5
50
12.55
基于她在该市场上的交易经验，菲奥纳确信买方报价不可能再上涨。由 于机组B还留有130MW的空余发电能力，她决定在竞争对手采取行动之前先赢 得买电报价B1、B2和B3。由于这些买方报价的申报价格高于机组B的边际成本， 所以这几笔交易如果成交即可获利。在成功完成上述交易后，菲奥纳需要将该 小时内调整后的调度计划发送到发电厂。在此时制定的该时段（14:00-15:00） 的调度计划中，机组A按照额定功率（500MW）发电，机组B的出力水平为 130MW，机组C停机。
表3.2 博尔多利亚电力公司某一时段的合同交易情况
类型 合同签订日
购电方
售电方
数量（MWh） 价格（$/MWh）
长期
1月10日
价廉能源（Cheapo Energy）
博尔多利亚电力
200
12.5
长期
2月7日
博尔多利亚钢铁 （Borduria Steel）
博尔多利亚电力
250
12.8
OTC
4月7日
质量电子（Quality Electrons）
电力系统经济学原理
.电力系统经济学原理[英]Daniel S.Kirschen, Goran Strbac 著朱治中译课后习题答案第二章 经济学基础 2-1 解：1) 边际生产成本表达式：()502000dc q q dq=+ 2）按边际成本出售产品时，收入： 2()502000dc q q q q dq⨯=+ 利润＝收入－成本222502000(252000)25q q q q q =+-+=2-2 解：1）根据反需求函数：102000q π=-+，画出反需求函数曲线：2002000π当价格为零时，最大消费需求：max200q =。
2）根据1）所示的反需求函数曲线，最高购买价格：max2000π= 美元/件3）由1）的反需求函数曲线可知最大消费者剩余即为反需求函数曲线、价格坐标轴、数量坐标所围三角形的面积。
最大消费者剩余：120002002000002⨯⨯=美元 但是生产者生产了产品，不可能什么都不卖，因此该最大消费者剩余不可能实现。
4）当价格π=1000美元/单位产量反需求函数曲线如下：200消费量：200010010q π-== 总消费者剩余：1(10002000)1001500002⨯+⨯=美元生产者收入：1000100100000q π=⨯=美元净消费者剩余：净消费者剩余＝总消费者剩余－生产者收入 ＝15000010000050000-=美元 5）如果价格增加20%，则1000(120%)1200π=⨯+=美元/单位产量， 消费量：20008010q π-== 生产者收入：12008096000q π=⨯=美元 6）当1000π=美元/单位产量时，100q =需求价格弹性：110()110dqdq qd q d πεπππ===⨯-=-7）如下图所示以需求为变量的反需求函数曲线：2002000π1π知总消费者剩余为一梯形，所以 总消费者剩余为：211111111(2000)(104000)5200022q q q q q π+⋅=-+⋅=-+ 总消费者剩余函数为：252000q q -+ 净消费者剩余为一三角形，所以 净消费者剩余为：21111111(2000)(2000102000)522q q q q π-⋅=+-⋅= 净消费者剩余函数为：25q 以4）中当需求为100q =时检验，总消费者剩余：225200051002000100150000q q -+=-⨯+⨯=美元净消费者剩余：225510050000q =⨯=美元 结果一样。
电力系统经济学原理第四章
零售商面临的问题
• 必须按照变动的价格在批发市场上购电，然后再以固定价 格向小用户零售。 零售商在高价时段会发生损失，因为此时他支付的购电价 格高于收取的电能转售价格。 在低电价时段，他会盈利，原因是他收取的电能转售价格 高于支付的购电价格。 为了能够持续经营下去，零售商购电价格的电量加权平均 值必须低于他向客户收取的电费才行。各电能零售商出售 给客户的电能数量以表计读数为准。 如果某一时段所有客户消费量的总和超过他的合同购买量 ，那么零售商必须按照该时段的现货价格在电能市场上购 得相同数量的补充电能。 如果合同购买量超过客户的实际消费量，则视零售商已经 通过现货市场上出售了这一差量。
电能市场成员行为
5
电力需求弹性低的原因
电力用户需求弹性低主要是受到两种经济与社会因素 的影响。 • 首先，电能成本仅在大多数工业产品的生产成本中占 很少一部分，也只占大多数家庭用户生活成本的很小 比例。即使用电成本会发生少量的增加，工业用户也 不会很明显地降低电能消费量。绝大多数居民用户也 不会为了减少电费，而降低生活的舒适与方便程度。 • 其次，追溯到电力工业的早期发展阶段，在一个世纪 前刚刚出现商业发电时，电力商品就被打上了 “使用 方便，容易获取”的标记。很少有人每次在打开电灯 前进行成本-利益分析。
为了实现利润最大化，机组需要调整发电出力，使它的边 际收益恰好等于边际成本：
dW i d(pPi ) dC i ( Pi ) 0 dPi dPi dPi
MRi = MCi
电能市场成员行为
11
4.3.1 完全竞争
如果市场是完全竞争的（机组的可用出力远小于 市场的容量规模），市场价格p不受Pi变化的影响 ，机组i的边际收益为：
• 某一时间段内的电能价格通常是固定不变的。 在不同的市场上，该时间段的长度也会有所不 同，可能持续5min到1h不等。 • 如果已知一天或者更长时间内的价格分布情况 ，可以针对每一时间段分别进行优化调度。
电力系统经济学原理习题 全(优.选)
电力系统经济学原理[英]Daniel S.Kirschen, Goran Strbac 著朱治中译课后习题答案第二章 经济学基础 2-1 解：1) 边际生产成本表达式：()502000dc q q dq=+ 2）按边际成本出售产品时，收入： 2()502000dc q q q q dq⨯=+ 利润＝收入－成本222502000(252000)25q q q q q =+-+=2-2 解：1）根据反需求函数：102000q π=-+，画出反需求函数曲线：2002000π当价格为零时，最大消费需求：max200q =。
2）根据1）所示的反需求函数曲线，最高购买价格：max2000π= 美元/件3）由1）的反需求函数曲线可知最大消费者剩余即为反需求函数曲线、价格坐标轴、数量坐标所围三角形的面积。
最大消费者剩余：120002002000002⨯⨯=美元 但是生产者生产了产品，不可能什么都不卖，因此该最大消费者剩余不可能实现。
4）当价格π=1000美元/单位产量反需求函数曲线如下：200消费量：200010010q π-== 总消费者剩余：1(10002000)1001500002⨯+⨯=美元生产者收入：1000100100000q π=⨯=美元净消费者剩余：净消费者剩余＝总消费者剩余－生产者收入 ＝15000010000050000-=美元 5）如果价格增加20%，则1000(120%)1200π=⨯+=美元/单位产量， 消费量：20008010q π-== 生产者收入：12008096000q π=⨯=美元 6）当1000π=美元/单位产量时，100q =需求价格弹性：110()110dqdq qd q d πεπππ===⨯-=-7）如下图所示以需求为变量的反需求函数曲线：2002000π1π知总消费者剩余为一梯形，所以 总消费者剩余为：211111111(2000)(104000)5200022q q q q q π+⋅=-+⋅=-+ 总消费者剩余函数为：252000q q -+ 净消费者剩余为一三角形，所以 净消费者剩余为：21111111(2000)(2000102000)522q q q q π-⋅=+-⋅= 净消费者剩余函数为：25q 以4）中当需求为100q =时检验，总消费者剩余：225200051002000100150000q q -+=-⨯+⨯=美元净消费者剩余：225510050000q =⨯=美元 结果一样。
电力系统经济学原理第五章
系统安全与辅助服务 6
系统不平衡的影响
• 发电与负荷的平衡经常会受到多种因素的干扰， 如负荷发生变化、发电机出力控制不准确、偶发 性的发电机组或互联系统故障停运等。 – 在孤立系统中，发电过剩将促使系统频率上升 ，相反发电短缺将导致频率下降。系统不平衡 会引发频率变化，变化程度取决于系统内所有 发电机与旋转负荷所具有的转动惯量。
第五章 系统安全与பைடு நூலகம்助服务
系统安全与辅助服务
0
基本内容
5.1 简介
5.2 辅助服务需求
5.3 辅助服务的获取
5.4 辅助服务的购买
5.5 辅助服务销售
5.6 推荐阅读材料
系统安全与辅助服务 1
5.1 简介
• 电能市场的良好运营的重要前提条件是必须有一个 坚实的物理电力系统。与其他商品相比，电力市场 成员只能通过已有电力系统进行电能买卖。 • 系统使用者必然希望电力系统具有一定的可靠性， 也就是系统的所有组成元件都应当运行在安全范围 内。 • 对于一个由成千上万个元件组成的系统来说，单个 元件发生故障是很常见的事。
系统安全与辅助服务
9
备用服务
• 备用服务主要用来消除那些可能危害系统稳定的 和难以预测的大电能偏差
• 备用服务可以分为旋转备用与补充事故备用
– 提供旋转备用的机组需要能够立即对频率变化 作出响应，拟定提供的全部备用容量必须在很 短的时间内实现供应
– 提供补充事故备用的机组则无需马上作出响应 • 随着系统规模与可靠性标准的不同，上述参数可 能会出现相当大的变化
电力系统分析电力系统的经济运行演示文稿
线路向一个集中负荷供电.
一段时间t内，线路电阻中的电能损耗为
W t pdt 3R 103 t I 2dt R 103 t ( S )2 dt(KW h)
0
0
0U
式中，S的单位为KVA，U的单位为KV。
若时间 t 24h, 则 W 为一天的电能损耗； 若 t 8760h, 则W 为全年的电能损耗。
6.3.1电力网电能损耗和网损率 6.3.2电力网中电能损耗的计算方法
第27页，共48页。
6.3.1电力网电能损耗和网损率
在给定的时间（日、月、季或年）内，系统中所有发电厂的总发电 量同厂用电量之差，称为供电量。
所有送电、变电和配电环节损耗的电量，称为电力网的损耗 电量。简称网损。
在同一时间内，电力网损耗电量占供电量的百分比，称为
电力网的网损率，即
网损率＝电力网损耗电量 供电量
100％
网损率是衡量电力系 统运行经济性的一项
重要指标。
第28页，共48页。
6.3电力网中的电能损耗
6.3.2电力网中电能损耗的计算方法
输电线路和变压器中的电能损耗可分为两部分：
变动的电能损耗：在元件电阻上产生的电能损耗，这部分损 耗与通过元件的功率有关
两台机组为例
6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配
有功负荷最优分配的目的：在供应同样大小负荷有 功功率的前提下，单位时间内消耗的能源最少。
目标函数就是总耗量最少
目标函数 等式约束条件
F F1(PG1) F2 (PG2 )
PG1 PG2 PLD
第17页，共48页。
用拉格朗日乘数法求解
6.2 电力系统有功功率负荷的经济分配
不计网损 多个火电厂之间有功功率负荷经济分配的等微增率准则