电力系统经济学原理第八章
电力系统分析基础(第八章)讲解
2、了解有功功率的最优分配原理——等微增率准则
耗量特性及等微增率准则—如果
dF 1 dPG1
dF 2 应如何调整机组出力
dPG 2
水、火电厂不计网损时： dFik j dQjk k
dP ik
dP jk
水、火电厂计及网损时： iLi jjLj k
3、掌握负荷及电源的频率静态特性及频率调节方法
（零序：Δ接法，无；负序：平均值为零的转矩，惯性大来不及反映）
c) 只考虑正序分量的影响（用复合序网及等效等则）
单相接地
两相短路
两相接地短路 三相短路
X0Σ
X2Σ
X2Σ
X0Σ X2Σ
短路点并入一个等效附加阻抗ZΔ
2) 模型
UG T1
T2 U 常数
a) 正常运行时
EU
P X sin b) 故障时
3、利用小干扰法分析简单电力系统的静稳定
TJ
d2 d
t2
M*
P*
P0 Pmax sin
d2 ( TJ
0 d t2
)
P*
P0
Pmax sin (
0
)
TJ
d2 d t2
P0
Pmax sin (
0)
d PE
d
1 2!
调相器
静止电容器
电压与无功功率密切相关 静止补偿器
2、了解无功功率的经济分布原理
无功电源的最优分布—等网损微增率
P
1
P
1
Q Gi
1
Q
ch08电网经济运行
第8章电力系统经济运行§1 负荷预测一、负荷预测的基本概念负荷预测对电力系统控制、运行和计划都是非常重要的，提高其精度既能增强电力系统运行的安全性，又能改善电力系统运行的经济性．电力生产特点之一是电力不可贮存，应该是用多少就生产多少。
针对这种负荷变化，电力生产的调节能力也要增加．当负荷变化范围较小时调节各发电机组的发电功率就可以了。
而负荷变化范围较大时只有启停机组才能跟上；当然对于负荷的逐年增长要适时投产新的机组才不致于拉闸限电，电力负荷预测是实时控制、运行计划和发展规划的前提，要掌握电力生产的主动性必先做好负荷预测．系统负荷预测按周期又有超短期、短期、中期和长期之分。
超短期负荷预测用于质量控制需5一10s的负荷值，用于安全监视需1—5min负荷值，用于项防控制和紧急状态处理需10—60加n负荷值，使用对象是调度员；短期负荷预测主要用于火电分配、水火电协调、机组经济组合和交换功率计划，需要1日一l周的负荷值，使用对象是编制调度计划的工程师；中期负荷预测主要用于水库调度、机组检修、交换计划和燃料计划，需要1月一1年的负荷值，使用对象是编制中长期运行计划的工程师；长期负荷预测用于电源和网络发展，需要数年至数十年的负荷值，使用对象是规划工程师．由超短期—短期—中期。
长期组成一个在线预测系统，其源头是超短期负荷预测，因为它是实时运行的，以秒或分为周期从SCADA处取得实际数据．短期负荷预测将平滑好的数据提供给长周期负荷预测做原始数据，并从长周期那里取得预测值做升降负荷起点和拐点的参考．负荷变化模型中主要影响负荷变化因素有：负荷构成、负荷随时间变化规律、气象变化的影响及负荷随机波动．按照系统负荷构成可以将其划分为：城市民用负荷、商业负荷、工业负荷、农业负荷及其它负荷等类型．不同类型的负荷有着不同的变化规律．例如随家用电器的普及，城市居民负荷年增长率提高、季节波动增大，尤其是空调设备在南方迅速扩展，使系统峰荷受气温影响越来越大；商业负荷主要影响晚尖峰，而且随季节而变化；工业负荷受气象影响较小，但大企业成份下降，使夜间低谷增长缓慢；农业负荷季节变化强，而且与降水情况关系密切．一个地区负荷往往含有几种类型的负荷，比例不同．各类用电负荷的时间变化规律是不同的，由它们构成的系统负荷具有不同的变化规律．分析一段时间的负荷历史记录，一般可看出两种变化规律：一是逐渐增长的趋势，二是日、周、月、年的周期性变化．气象对负荷有明显的影响，气温、阴晴、降水和大风都会引起负荷的变化，但每个电网负荷对各种气象因素的敏感程度是不相同的，这是研究负荷预测的重要内容．例如，东北地区初冬的一次寒流会使负荷由北至南逐次增加；南方夏季的台风一路解除各地的闷热天气，使负荷依次下降．负荷的随机波动是指某些未知的不确定因素引起的负荷变化，对每一电网随机波动负荷大小是不相同的．例如，对超短期负荷预测来说巨大的轧钢负荷就属于随机干扰．大型电力系统负荷预测模型的区域划分是非常重要的．例如，像华中电网开始做为一个总体负荷预测区进行日负荷预测，精度较低；后来改为四个负荷预测区：湖北、河南、湖南和江西，采用不同的模型分别预测，最后总成华中总负荷，提高了预测精度．针对一个实际系统首先要确定合适的模型，然后选择最佳算法．一套较完善负荷预报软件应包含各种周期的预测功能，并有多种算法供用户选择；只要用户提供足够详细的历史负荷数据，一套理想的软件应能自动确认模型和选择算法。
电力系统分析第8章课件
▪ 与转子d轴重合时，气隙最小，则电感系数L大，需i小； ▪ 与转子q轴重合时，气隙最大，则电感系数L小，需i大； ▪ 磁阻的变化周期是180°，所以非周期分量包含2倍频分量
和直流分量： ia = iω + i2ω + iα
Exit 第25页
电力系统暂态分析
电力系统暂态分析
第8章 电力系统三相短路的暂态过程
8．1 短路的基本概念 8．2 无限大功率电源供电系统的三相短路分析 8．3 无阻尼绕组同步发电机突然三相短路的分析 8．4 计及阻尼绕组的同步电机突然三相短路分析
Exit
第1页
8．1 短路的基本概念
电力系统暂态分析
• 故障：一般指短路(横向故障)和断线(纵向故 障),分为简单故障和复杂故障
Ria
+ L dia dt
= U m sin(ωt + θ )
其解就是短路的全电流，由两部分组成：
稳态分量 i∞a (强制分量、交流分量或周期分量 ipa ）和暂态
分量（自由分量、直流分量或非周期分量）。
i∞a = ipa = Im sin(ωt + θ − ϕ )
Im =
Um
R 2 + (ωL)2
• 简单故障：电力系统中的单一故障 • 复杂故障：同时发生两个或两个以上故障 • 短路：一切不正常的相与相之间或相与地之
间（对中性点接地系统）发生连接的情况。
Exit
第2页
电力系统暂态分析
8.1.1 短路的类型
各种短路的示意图和代表符号
短路种类
示意图
代表符号
三相短路
f(3)
两相短路接地
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
电力系统与分析第八章的答案
电力系统与分析第八章的答案【篇一：电力系统分析习题集及答案(杨淑英)】集华北电力大学前言本书是在高等学校教材《电力系统稳态分析》和《电力系统暂态分析》多次修改之后而编写的与之相适应的习题集。
电力系统课程是各高等院校、电气工程专业的必修专业课，学好这门课程非常重要，但有很大的难度。
根据国家教委关于国家重点教材的编写要求，为更好地满足目前的教学需要，为培养出大量高质量的电力事业的建设人材，我们编写了这本《电力系统分析习题集》。
力求使该书具有较强的系统性、针对性和可操作性，以便能够使学生扎实的掌握电力系统基本理论知识，同时也能够为广大电力工程技术人员提供必要的基础理论、计算方法，从而更准确地掌握电力系统的运行情况，保证电力系统运行的可靠、优质和经济。
全书内容共分十五章，第一至第六章是《电力系统稳态分析》的习题，第七至第十四章是《电力系统暂态分析》的习题，第十五章是研究生入学考试试题。
本书适用于高等院校的师生、广大电力工程技术人员使用，同时也可作为报考研究生的学习资料。
由于编写的时间短，内容较多，书中难免有缺点、错误，诚恳地希望读者提出批评指正。
目录第一部分电力系统稳态分析第一章第二章第三章第四章第五章第六章电力系统的基本概念电力系统的元件参数及等值电路简单电力系统的计算和分析电力系统潮流的计算机算法电力系统的有功功率和频率调整电力系统的无功功率和电压调整第二部分电力系统暂态分析第七章电力系统故障分析的基本知识第八章同步发电机突然三相短路分析第九章电力系统三相短路的实用计算第十章对称分量法及元件的各序参数和等值电路第十一章不对称故障的分析、计算第十二章电力系统各元件的机电特性第十三章电力系统静态稳定第十四章电力系统暂态稳定第十五章研究生入学考试试题附录第一部分电力系统稳态分析电力系统稳态分析，研究的内容分为两类，一类是电力系统稳态运行状况下的分析与潮流分布计算，另一类是电力系统稳态运行状况的优化和调整。
《电力系统分析》第8章习题答案
−
j
900
⎥ ⎥
=
⎢ ⎢0.494e
j 2550
⎥ ⎥
1 ⎥⎦⎢⎣2e j1350 ⎥⎦
⎢⎣0.195e
j1350
⎥ ⎦
8-13 试画出图 8-62 所示电力系统 k 点发生接地短路时的正序、负序和零序等值网络。
图 8-62 习题 8-13 附图
解：正序、负序、零序等值网络见下图 a)、b)、c)。
（3）k 点发生 a、c 两相接地短路时
Ib1
=
j( X 1∑
E1Σ
=
+ X 2∑ // X 0∑ )
j1 j(0.202 + 0.214 // 0.104)
= 3.677
Ib2
=
−
X 0∑ X2∑ + X0∑
Ib1
=
−
0.104 0.214 + 0.104
× 3.677
=
−1.203
Ib0
=
−
X 2∑ X2∑ + X0∑
Ib1
=
− 0.214 × 3.677 0.214 + 0.104
=
−2.474
U b1 = U b2 = U b0 = − jX 2∑ Ib2 = − j0.214 × (−1.203) = j0.257
Ib = 0
Ic = a 2 Ib1 + aIb2 + Ib0 = e j240° × 3.677 − e j120° ×1.203 − 2.474 = 5.624e− j131.29° Ia = aIb1 + a2 Ib2 + Ib0 = e j120° × 3.677 − e j240° ×1.203 − 2.474 = 5.624e j131.29° Ub = 3Ub1 = 3× j0.257 = j0.771 U a = U c = 0
电力系统经济学原理复习提纲
3. 什么是商业剩余？ 所有母线上用户的支出与发电商收入的差值即为商业剩余。 4. 三节点系统中集中式交易的经济调度方案及经济调度调整 5. 输电网络的损耗有哪几种类型？分别是什么？ • • • 变动损耗 固定损耗 非技术损耗
6． ，何为反经济潮流现象？ 7. 何为金融输电权？何为关口权？ 输电权的定义还可以依附于网络中的某条支路或关口， 因此通常称它们为关口 权。
第七章 发电投资 1. 如何进行新建发电厂投资决策？ • • • • 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。 只有当预测价格超过电厂的长期边际成本时， 电厂的新建决策才有可能是 合理的。 在电力巿场上建立“商业性发电扩容”机制。 非常多的不确定因素可能会影响长期边际成本与价格预测值， 例如建造工 期延长、燃料价格波动等问题均有可能会影响长期边际成本。 2. 发电厂在什么情况下会退役？ • • • 一旦发电厂投产运行，它的设计寿命期就只具有理论参考意义， 实际的使 用寿命可能会与设计值之间有很大的偏离。 真实的市场状况也可能会出现很大的变化， 发电厂收入有可能很难回收它 的运行成本。 在上述条件下，除非有充足的证据表明未来市场状况可能会有所好转， 否 则该电厂就不得不退役。
2. 何为无功支持服务？ 电压控制服务的定义不仅需要考虑系统在正常状态下的运行情况， 还应当考 虑那些难以预测的停运可能产生的影响。 电压控制服务反映的不仅仅是正常运行 状态下的电压调整能力，同时它还需要能在紧急状态下提供足够的无功。电压控 制服务常常被称为无功支持服务 3. 系统运行人员获取服务的方式有哪些？ • • 强制要求其他行业成员提供一部分辅助服务； 将辅助服务的供应市场化。
3. 什么是价格需求弹性？ 需求相对变化与价格相对变化两者之间的比率。
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
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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
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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
电力系统经济学原理电力系统经济学是指在电力系统运行中，通过经济学的原理和方法，对电力系统的运行、规划、调度、市场等进行分析和研究，以实现电力系统的高效运行和资源的合理利用。
电力系统经济学原理是电力系统经济学的基础，对于电力系统的发展和运行具有重要的指导意义。
首先，电力系统的经济学原理包括成本理论、效益理论和市场理论。
成本理论是指在电力系统运行中，需要对各种成本进行分析和核算，包括固定成本和变动成本。
固定成本是指在电力系统运行中，不随产量变化的成本，如设备折旧、固定人工等；变动成本是指随着产量变化而变化的成本，如燃料成本、变动人工等。
效益理论是指在电力系统运行中，需要对各种效益进行评价和分析，包括经济效益、社会效益和环境效益。
市场理论是指在电力系统运行中，需要通过市场机制来实现资源的配置和交换，包括竞争市场和协调市场。
其次，电力系统的经济学原理还包括供需平衡理论、均衡价格理论和效率理论。
供需平衡理论是指在电力系统运行中，需要通过供需关系来确定电力的生产和消费规模，以实现供需的平衡。
均衡价格理论是指在电力系统运行中，需要通过价格机制来调节供需关系，以实现价格的均衡。
效率理论是指在电力系统运行中，需要通过效率分析来评价资源配置和市场运行的效率，以实现资源的有效利用和市场的有效运行。
最后，电力系统的经济学原理还包括风险理论、不完全竞争理论和政策理论。
风险理论是指在电力系统运行中，需要对各种风险进行评估和管理，包括市场风险、技术风险和政策风险。
不完全竞争理论是指在电力系统运行中，需要通过市场竞争和政府监管来实现市场的有效运行，以避免垄断和不正当竞争。
政策理论是指在电力系统运行中，需要通过政府政策和法规来引导电力市场的发展和运行，以实现电力系统的可持续发展和社会效益的最大化。
综上所述，电力系统经济学原理是电力系统经济学的基础，对于电力系统的发展和运行具有重要的指导意义。
只有深入理解和应用电力系统经济学原理，才能更好地实现电力系统的高效运行和资源的合理利用。
电力系统经济学原理 第2版 第八章 输电投资
第八章
输电投资
4.输电资产使用寿命长 输电设备的设计使用寿命通常为20至40年甚至更长。在如此长的一段时间内，市场情景可能发生很大的变化。
与此同时，不平衡的经济发展可能会改变用电需求的地理分布结构。 5.输电投资的不可逆转性
一旦输电线路建成，就不能将其拆卸并重新安装到其他可能有更好经济效益的地方。输电网络的所有者不得 不在很长一段时间内承担其输电投资决策的后果。使用率不如投资时预期那么高的大规模投资项目通常被称为搁 浅投资。 6.输电投资是成块状开展的
第八章
输电投资
②合同路径法 合同路径法起源于电力供应行业主要由垂直一体化的公用事业电力公司组成的时代，当时电能交易并不常见
。当某电力用户不想从本地的公用事业电力公司购电，而是想从某发电商那里购买能源时，这个用户仍然需要使 用自己所在的这个公用事业电力公司的电网，以接收从发电公司送过来的电能。
用户必须与公用事业电力公司签订一份转运合同的合同，使这交易正规化。在这种方法中，转运合同需要在 电网中确定一条连续的送电路径（合同路径），假定电能按该路径从发电机节点流向用户节点
邮票方法的一个问题是，它只包括本地输电网络的服务成本。如果发电商想要在邻近的输电网中出售电能， 可能需要额外购买相应的邮票才能接入邻近的输电网络。如果两个交易主体不在相邻的输电网中，需要向中间路 径中上所有其他输电网的邮票。像一叠煎饼一样，每个邮票的成本可能不是很高，但总支出可能很大。这种现象 被称为“摊煎饼收费”。这种做法通常被认为是不合理的，因为收取的输电费用远高与电能输送的成本，进而导 致原本经济有效的交易无利可图。
输电投资的成本来确定准许收入（成本加成）的模式，可以维持输电公司的正常经营，这通常符合所有利益 相关方的利益。这种定价机制也确保了输电服务费用的可预见性。但是，这种机制不能保证输电容量的投资水平 是经济最优的。
电力系统分析基础(第八章).pptx
U XT2
.
XL
3) 解释
加速面积abcdk 大与
减速面积dgfe 时
是暂态稳定的
最大故障切除角 δc<δmax<δh 是暂态稳定的
2、等面积定则
C
0
(P0
PI Im ax
sin
)d
P(h
0 C
PII Im ax
sin
)d
0
P PP P P cos clim
0( C
0)
cos IIImax
第一章 电力系统的基本概念
1、电力系统的概念和组成—电力网、电力系统、动力系统及之间关 系2、电力系统为什么要互联运行—经济、可靠、互补、备用
5、提高静态稳定的措施
1) 采用自动励磁调节装置
采用分裂导线
2) 减少元件的电抗
采用串联电容器 提高线路的额定电压等级 增加回路数
3) 改善电网结构和采用中间补偿设备
四、简单电力系统的暂态稳定 1、分析
1) 假设
a) PT不变（因为1秒左右原动机调速器还不能有明显变 化）
b) 对不对称短路，不计零序及负序电流对转子的影响
)
P*
P0
Pmax sin (
0
)
TJ
d2 d t2
P0
Pmax sin (
0)
d PE
d
1 2!
d2 PE d 2
2
d PE
d
TJ
d2 d t2
d PE
d
0
TJ (P2 Seq) 0
P1
S eq TJ
两个根：
P2
Seq TJ
C ep1t 1
电力系统经济学原理
电力系统经济学原理引言电力系统是现代社会中不可或缺的基础设施之一。
而电力系统经济学则是研究如何在保障电力供应的前提下，实现经济高效的能源生产和分配。
本文将介绍电力系统经济学的基本原理，包括成本与效益、经济调度、电力市场和能源规划等方面。
成本与效益电力系统经济学的核心是权衡成本与效益。
在电力生产过程中，会产生多种成本，包括燃料成本、运维成本、环境成本等。
而效益则可以体现为电力系统的服务水平和社会效益。
为了实现经济高效，需要在最小化成本的同时最大化效益。
经济调度经济调度是指根据电力需求和供给条件，合理调度电力系统中的各种资源以实现经济高效。
在经济调度中，需要考虑电力负荷、发电机组的运营和输电线路的输电能力等因素。
调度中的关键问题包括负荷均衡、发电机组的启停策略以及保证输电线路的安全运行。
电力市场电力市场是电力系统经济学的重要组成部分。
电力市场可以提供一个公平竞争的环境，促进电力资源的合理配置和供需的动态平衡。
在电力市场中，发电商和用电商可以通过市场交易的形式完成电力购销，同时还可以进行套期保值等风险管理操作。
能源规划能源规划是对电力系统未来发展的战略性规划，涉及到长期电力需求预测、能源结构的优化和能源供应的安全性等问题。
通过合理的能源规划，可以实现电力系统的可持续发展，并为经济高效的电力生产和分配提供保障。
结论电力系统经济学是实现电力系统经济高效运行的关键。
通过权衡成本与效益、进行经济调度、发展电力市场和合理进行能源规划，可以有效提高电力系统的资源利用效率和经济效益。
在未来的发展中，还需要不断优化电力系统经济学理论和方法，以适应新的能源形势和经济需求的变化。
电力系统经济学原理
电力系统经济学原理电力系统经济学原理是电力系统运行和发展的重要理论基础，它主要研究电力系统的经济运行和管理问题。
电力系统是现代社会不可或缺的基础设施，其经济运行对于国民经济的发展和社会稳定具有重要意义。
本文将围绕电力系统经济学原理展开讨论，探究其在电力系统运行中的重要作用。
首先，电力系统的经济学原理包括了成本、效益、供需平衡等方面的内容。
在电力系统中，成本是一个重要的考量因素，包括了发电成本、输电成本、配电成本等。
而效益则是衡量电力系统运行效果的重要指标，包括了供电可靠性、经济性等方面。
供需平衡则是指电力系统中供电量和需求量之间的平衡关系，通过经济学原理的分析，可以有效地实现供需平衡，提高电力系统的运行效率。
其次，电力系统的经济学原理在电力市场中具有重要的应用。
随着电力市场化改革的深入，电力市场的竞争程度逐渐增加，电力价格的形成和调节成为了一个重要的问题。
电力系统经济学原理可以帮助我们分析电力市场的供需关系，合理制定电力价格，保障电力市场的公平和有序运行。
同时，电力系统经济学原理还可以帮助我们优化电力资源配置，提高电力系统的整体效益。
另外，电力系统的经济学原理还在电力规划和建设中发挥着重要作用。
在电力规划中，需要考虑到电力需求的增长趋势、电力资源的分布情况、新能源的开发利用等因素，通过经济学原理的分析，可以制定出科学合理的电力规划方案。
在电力建设中，经济学原理可以帮助我们选择合适的电力设备和技术，降低建设和运行成本，提高电力系统的经济效益。
总之，电力系统经济学原理是电力系统运行和发展的重要理论基础，它在电力市场化、电力规划建设等方面发挥着重要作用。
通过深入研究和应用电力系统经济学原理，可以有效提高电力系统的运行效率和经济效益，为国民经济的发展和社会稳定做出积极贡献。
希望本文的讨论能够对读者对电力系统经济学原理有所启发，促进电力系统的可持续发展。
电力系统经济学原理
电力系统经济学原理
电力系统经济学原理
电力系统经济学原理是电力系统规划、运行和控制中的一门基本学科，主要研究如何在有限的资源下，通过经济学方法，有效地解决电力系统综合问题，实现电力系统的有效运行。
在电力系统经济学原理中，有两个基本概念，即“最优化”和“最小费用”。
最优化是指在满足所有用户的需求的前提下，可以获得最高的性价比。
最小费用是指获得所需能源的最低成本，而不是最大化收益。
这两个概念在实施电力系统规划、运行和控制时是不可或缺的，因为电力系统规划，运行和控制的根本目的是实现最高的性价比和最低的费用，以满足用户的需求。
电力系统经济学原理的实施，需要考虑电力系统的经济性、环境友好性、安全性、可靠性和可操作性等多种因素。
同时，要考虑到全国电力系统的整体性，这样才能确保电力系统的可持续发展。
电力系统经济学原理可以帮助我们在有限的资源下，实现最佳运行效果。
它能够将电力系统经济学原理应用到电力系统的规划、运行和控制，从而提高电力系统的效率和经济性，为用户提供更加安全、经济、可靠的电力服务。
电力系统--8[1]
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′ =PD－PG1=700－150=550 MW PD
λ ′ =[1100+(0.3/0.0007+0.32/0.0004+0.3/0.00045)]/(1/0.0007+1/0.0004+1/0.0045)
=0.5435 从而 PG2=(0. 5435－0.32)/(2×0.0004)=279.41 MW PG3=(0.5435－0.3)/(2×0.00045)=270.59 MW ②图解法 由耗量特性曲线求出其耗量微增率特性及其上下限 λ1 =dF1/dPG1=0.0014PG1+0.3， 0.412≤λ1≤0.51； λ2 =dF2/dPG2=0.0008PG2+0.32， 0.40≤λ2≤0.56； λ3 =dF3/dPG3=0.0009PG3+0.3， 0.39≤λ3≤0.57； 作出系统的综合耗量微增率特性曲线 λ=f(PDΣ)，如图 8-3 所示。 当 λ=0.39 时，三个发电厂均只能按下限发电，故 PDΣ=280 MW 当 λ=0.42 时，前两个发电厂仍按下限发电，但 PG3=(0.42－0.3)/((2×0.00045) =111.11 MW，从而 PDΣ =80+100+111.11=291.11 MW。 同理可求得：λ=0.412 时，PDΣ=319.44 MW；λ=0.51 时，PDΣ=620.83 MW；λ=0.56 时，PDΣ=738.89 MW； λ=0.57 时，PDΣ=750 MW。用折线将各个特征点连接起来就得到了系统综合耗量微增率特性曲线。
m
PGN
图 8-2
比耗量 μ、效率 η、和耗量微增率 λ 的变化
2
二、有功负荷的最优分配
有功最优分配问题，在数学上属非线性规划范畴，即在一定约束条件下，使某一目标函 数为最优，而这些约束条件和目标函数都是各种变量的非线性函数。可表达为：
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8.4.6 负荷波动的影响
1. 负荷时间曲线
假设整个系统的负荷均按相同的方式发生波动。 • 将一天划分为若干个时间间隔，并且假设负荷在 同一个间隔里恒定不变。图8-5(a)示的负荷时间特 性展示了负荷在一天的各个时段是如何变化的。
• 第二种方法的理论前提是：输电网络本质上具 有自然垄断性，因此需要实施监管。
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基本内容
8.1 简介 8.2 输电业务特性 8.3 基于成本的输电扩容
8.4 基于价值的输电扩容
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输电业务特性
• 输电业务基本原理：发电厂与负荷位置不同，负 荷需要通过输电网络才能实现用电，这是输电业 务之所以会存在的原因。 • 随着生产者与用户之间距离的增加，输电业务的 市场空间也将不断增大。
• 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
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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
• 邮票法 • 合同路径法 • 兆瓦—公里法
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1. 邮票法
为了取得网络使用权，所有的使用者都必须向所 在地区的输电企业支付一笔“系统使用费”。
该费用像邮票一样，一般总是与电能的来源与去 向无关，它只与使用者在不在本用者支付的费用不能反映他们对 网络的实际使用程度；只能回收地区性输电网 络的使用成本。
• 输电资产使用寿命长。大多数输电设备的设计使 用寿命大约是20〜40年， 有的甚至更长。 • 输电网络具有规模经济性。电力输送的平均成本 会随着电能输送数量的增加而减少。
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输电业务特性
• 输电投资具有不可变性。一旦输电线路建成，输 电企业就不可能将它重新布置到其他位置，从而 谋取更多的收益。 • 输电投资具有团性。在新建输电设施时，它的额 定容量通常不可能恰好等于容量需求值。新输电 设施投资发生的频率是很快的，并且通常是成块 增加的。
• 互连线路上的无约束潮流F=933.3MW • 各国发电成本及全系统的发电成本分别为：
CS = 24605 美元/h；CW = 10578美元/h CU = CS + CW = 35183 美元/h
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线路约束成本与投资成本的折衷
• 无约束调度及其对应成本称为优化调度和优化成本。 • 如果输电容量是 800WM ，此时的发电出力及对应的 成本为：
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最优输电容量
• 如果互联线路的输电容量是800MW，并且从蜀国 流向魏国的潮流也为800 (F=T ），此时的短期边 际运营成本即为4美元/MWh。 • 这也就意味着该短期边际运营成本恰好等于互联 线路的长期边际成本。 • 如果互联线路所有者能按两市场间节点价差实现 费用回收（或者收取等于该价差的输电费用）， 此时的收入将恰好等于建造该线路的成本。
线路约束成本与投资成本的折衷
• 输电总成本等于输电系统建造成本与约束成本之和。
随着容量的增加，输电线路的 建造成本会增加，但是输电网 络对发电调度的限制减少了， 所以输电约束成本会降低。 输电网络发展应以优化输电总 成本为目标。 右图表明上面例子对应的最优 输电容量应当是800MW。
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PS = 1300MW, CS = 21450 美元/h PW = 700MW, CW = 14000 美元/h
• 在该约束条件下，总的负荷供电成本为：
CC = 35450 美元/h
• 有约束与无约束情况下的成本差额被称为约束成本或 者次优发电成本。
DC = CC – CU = 267美元/h
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• 如果输电网络是线性系统，该方法很严格的。 • 输电网络并不是线性的。交易评估时采用的基 础潮流假设，以及交易被计算的顺序等，都会 对最终的计算结果产生不可预知的重大影响。
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以上三种方法的评价
三种方法均缺少可信的经济理论支持。
• 尤为要注意的是：它们对应的输电费用与网络平
均成本成比例，但不是微增成本成比例。
第八章 输电投资
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基本内容
8.1 简介 8.2 输电业务特性 8.3 基于成本的输电扩容
8.4 基于价值的输电扩容
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简介
• 输电网络扩容的实现手段主要有两种，即新建线 路或对现有设施进行升级改造。
• 为了最大化全社会的经济福利，实现电力行业长 期发展的目标应当遵循最小成本原则。 • 输电网络投资机制建立的两种发展方向：商业性 输电投资和基于监管激励的输电投资。 • 第一种方法的理论依据是：市场力量是推动输 电投资与扩容的关键因素。
• 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。
• 【例8-2】：输电的边际价值是关于线路潮流数量的函数
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8.4.2 输电需求函数
• 在输电需求函数中，将给出输电价值相对于蜀国 与魏国之间潮流传输数量F的关系：
pT(F) = pW(F)-pS(F) --- pT(F)表示输电价值 • 魏国和蜀国的电能价格pW(F)、pS(F)是关于潮流输
• 上述方法不能提供正确地经济信号。
但是它们简单且易于操作，所以也得到广泛应用。
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基本内容
8.1 简介 8.2 输电业务特性 8.3 基于成本的输电扩容
8.4 基于价值的输电扩容
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8.4.1 输电价值的确定
• 【例8-1】 假设有一个双母线、单线路系统。不考 虑网络损耗，并忽略安全约束的影响。
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。
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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。
• 假设两个发电机的容量都足够大，每个发电机都能单 独承担1000MW负荷的电力供应； • 假设输电线路有足够的容量，能够承担任何数量的电 力传输任务。
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输电价值的确定
对于母线B来说： • 可以以45美元/MWh从本地电厂G2购电 • 也可以 20 美元 /MWh 向远端的发电厂 G1 购电， 需要支付电能传输费用。 如果输电成本低于 25 美元/MWh ，用户将选择向 发电厂 G1 购买电能，因为这样做所需要的总成本 将低于45美元/MWh 。 从输电线路所有者的角度看，超过25美元/MWh的 电价并不是一个很好的选择。 本例题中输电服务的价值是25美元/MWh 。
• 由输电需求函数得到最优容量为：
TOPT = 800MW
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最优输电容量
• 图 6-10 中，蜀国和 魏国的节点价格是 关于各自生产量的 函数。 • 在联络线潮流受联 络线容量限制时， 两条曲线之间的垂 直距离即为两国电 能市场节点价格之 差。 • 该价差为输电容量 短缺量所对应的输 电短期边际成本。
• 商业性输电。不是由受监管的区域输电企业建设 的，而是由一些不受监管的企业提供输电建设所 需资金的。
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基本内容
8.1 简介 8.2 输电业务特性 8.3 基于成本的输电扩容
8.4 基于价值的输电扩容
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8.3.1 输电容量投资水平的设定
采用传统方法时，输电设施的投资一般按照下面的程 序进行实施：
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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。
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输电容量投资水平的设定
采用基于成本的方式回收输电投资的优缺点：
• 优点：可以保证输电公司的持续经营，该方式
是保证各相关方利益的最佳方式，还能确保电
力输送成本具有一定程度的可预见性。 • 缺点：不能保证输电容量投资水平是经济最优 的。
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8.3.2 输电成本分摊
为了帮助输电企业回收投资成本，监管者首先需 要确定它们的允许收入。接下来需要进行的工作 是：在使用输电网络的电能生产者与消费者之间 分摊该嵌入成本。 主要有以下几种方法：
• 输电价值函数可表示为：
pT(F) = 3 + 0.02(DW - F) – 0.01(DS + F)
pT = 28 – 0.03F (DS=500；DW=1500)
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输电线路所有者的收入
• 输电线路所有者的收入可以用关于线路可用容量 的函数来表示： R(F) = pT(F) ×F = (28-0.03F)×F 输电收入是关于输送潮流的二次函数
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输电价值的确定
• 输电价格选定为这一数值时， 用户使用或不使用 输电系统的影响实际上完全一样，输电价值是关 于短期边际发电成本的函数。 • 从输电投资的角度看，只有在该输电线路的分摊 成本低于25美元/MWh时，才可以真正投资进行建 设。 • 如果本地发电厂的最大出力小于 1000MW ，那么 此时只有使用输电线路才能满足负荷的用电需求 。输电线路在该情况下的价值不再取决于本地发 电价格， 而是与用户购买电能的支出意愿有关。