电力系统经济学基础实验2实验报告

电力系统经济学基础实验

姓名：张世昌

学号：201100190242

2014.05.25

实验二输电网对电能交易的影响

实验目的：通过实验，了解电力市场中输电网的运营，理解节点电价的计算、阻塞对电能交易的影响以及电网安全评价等；理解可用输电能力的计算。

实验条件：

1．采用PowerWorld仿真软件。

2．实验系统的组成：

实验系统是由四条输电线、五台机组组成的三节点系统，线路参数、负荷分布以及发电机参数分别见表1、表2和表3。

实验内容：

（一）逐次进行如下实验

1．在PowerWorld中建立实验系统。采用PowerWord中的现成试验系统版本

2．用最优潮流求解系统的最优安全经济调度。记录潮流和节点电价，并回答：（1）节点电价与机组的边际成本间是什么关系？

答：根据上述构建的模型，节点的边际价格等于向该节点增加单位功率负荷供电时成本的增加量。而增加节点3处的单位功率（使其负荷变为301）节点3处的电价仍然是7.5$/Mwh，此价格由边际机组2的成本决定。

（2）哪台机组是边际机组？

答；机组2是边际机组

（3）比较并解释边际机组和非边际机组所获利润的不同。

答：上述系统中机组2为边际机组，发电边际成本为7.5$/Mwh，机组1为完全带负荷机组，发电边际成本为5$/Mwh。由于完全带负荷机组已经达到其发电量上限故多余的负荷应由边际机组提供，此时的市场价格取决于边际机组能接受的价格，此价格高于完全带负荷机组发电成本（非边际机组），非边际机组按此价格参与市场交易将获得跟大的收益。

（4）在节点2增加1MW负荷，目标函数的增加值为多少？与节点2的节点电价之间是什么关系？

答：

节点2增加1Mw负荷，目标函数的增量也为1Mw节点2 处的电价并未发生改变，依然受边际机组价格控制。

3．将线路1－2（两条）的传输能力降为120MW，再次求解最优潮流。

（1）存在影响节点电价的网络约束吗？如果存在，请指出该约束并分析它们对节点电价的影响？阻塞费用是多少？

答:此时的最有潮流如上，存在影响电价的网络约束，线路1-2的限制使得家电2、3的售电价格升高。

阻塞费用119.66*（10-7.5）*2+208.93*（8.77-7.5）+91.07*（8.77-10.00）= 751.6$ （2）比较并解释用户付费与发电机所获收入之间的差异。

答：用户付费大于发电机组收入，线路1-2的输电容量约束使节点间产生了差价，即阻塞剩余，故产生了商业剩余。

4．将线路1－2（两条）的传输能力变回190MW，线路2－3的传输能力降为70MW，计算各节点的电价。解释看到的现象。

线路2-3的输电能力改为70MW后线路2-3满载运行，节点2处机组3出力为0故节点三处多余的负荷由机组4提供，机组4边际成本即是节点3处的节点价格30$。节点2的节点价格-3.54，节点2增加单位负荷（变为201Mw）

机组2增加1.5MW,机组4减少0.5,1.5*7.5-0.5*30+-3.5$/Mwh

5．在2和3的条件下分别进行n-1校验，评价这两种情况下系统的安全性如何？

1)在2的条件下进行n-1校验

2）在3的条件下进行n-1校验

在2的条件下进行n-1校验裕量更大。

6．自己设计一项实验内容，对市场条件下输电网运行的某方面问题进行仿真。

你准备说明什么问题？实验如何进行的？结果如何？

不断增加节点2处的负荷，不超定的条件下确定节点2 的可承受最大负荷，节点2 允许增加的负荷最大值。将节点2的负荷该为600Mw

此时线路1-2超定，

节点2处最大负荷为560mw能增加的最大负荷560Mw-200Mw=360Mw

7．打开已经建好的模型bus5case1.PWB，可见在求解最优潮流后，线路4－3仍

然过载，说明在目前的系统参数条件下，程序已经无法找到进一步满足线路传输限制的解了，你能解释其中的原因吗？

答：通过检查参数可知，节点2出的发电机最低发电量为400MW，此时已经越限，因为节点3处没有发电机，故只有增加节点2发电机出力减少节点1处发电机出力的途径这一种调节方法，但这种调节方法加重了越限的程度，所以程序已经无法找到进一步满足线路传输限制的解了。

7．在bus5case1.PWB中将线路4－3的传输能力限制提高到150MW，计算各节点电价。各节点电价是否相同？为什么？将线路4－5的电阻调整为0.18，请问各节点电价有何变化，你如何解释？

各点的节点价格不同，这是因为线路网损不同导致的。节点2处发电机发电量最大，故与其相连最近的2、4节点价格最低，1处发电相对较少且5处负荷较大，故需要从线路输入电，需要承担部分网损故电价较高；节点3处负荷用电完全需

要从其他区域输入，故承担的网损最大，这也导致其节点价格最高。