电力技术经济考试要点

1、电力技术经济考试要点一、概念题.典型的电力市场模式.价格需求弹性/机会成本.市场均衡/帕累托效率.完全竞争市场/不完全竞争市场.固定成本/变动成本/类固定成本.短期平均成本/短期边际成本.长期平均成本/长期边际成本.物理输电权/金融输电权二、简答题.电力系统为何引入市场竞争？.电力市场成员构成？.市场类型有哪些？.电能商品的特殊性表现在哪些方面？.为什么说电力用户的需求弹性低？.极低边际成本电厂行为？.辅助服务分为哪几类？分别有什么功能?.输电网络损耗的类型？三、计算题第2章第6章，每章考一个题目。2-2, 2-6, 3-2 , 3-4, 4-2, 4-6, 5-3 , 5-10, 6-1,

2、6-22-2 解：1）根据反需求函数：1 = -10q + 2000,画出反需求函数曲线:当价格为零时，最大消费需求：qmax =200。2）根据1）所示的反需求函数曲线，最高购买价格：nmax =2000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。1-最大消费者剩余： X 2000 m 200 = 200000美元 2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=1000美元/单位产量反需求函数曲线如下：冗2000 二消费量：q -2000- =100101-总消费者乘U余： -乂 (10

3、00 +2000)父100 =150000美元生产者收入：兀q = 1000父100 = 100000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=150000 -100000 =50000 美元3-2 解：根据题意，分别列出不同价格下双方的电能交易情况:电力库的价格(/MWh )魏国北方电力公司魏国铝业公司16生产200MWh电能，从电力库收入3200美元消费200MWh电能，向电力库支付3200美元18生产200MWh 电能，从电力库收入3600美元，同时向铝业支400美元消费200MWh电能，向电力库支3600美兀，同时从电力公司获得 400美兀13生产200MWh 电能，从

4、电力库收入2600美元，同时从铝业获400美元消费200MWh电能，向电力库支2600美儿，同时向电力公司支付 600美儿18生产50MWh电能，从电力库获得消费200MWh电能，向电力库支3600900美元，向铝业支付 400美元美兀，从电力公司获得 400美兀13生产200MWh电能，从电力库获得2600美元，从铝业获得 600美元消费100MWh电能，向电力库支1300美儿，向电力公司支付 600美儿【相关原理：如果价差合同价格高于市场价格，买方需向卖方支付一定金额（价差x合同规定的交易数量）如果价差合同价格低于市场价格，卖方需向买方支付一定金额（价差X合同规定的交易数量）3-4 解：1

5、）供应曲线：2）可以根据图中表示分别求出400MW 600MW 875MW400MW 价格为13美元/MWh600MW 价格为14美元/MWh875MW 价格为18美元/MWh负荷预测价格甲生产量甲的收入乙生产量乙的收入丙生产量丙的收入400MW131001300003003900600MW141502100507004005600800MW182254050150270050090003)假设负荷需求的表达式为D=L-4I!。在400MW 600MW口 875MW寸的需求量将发生变化15.5美元/MWh美元/MWh美元/MWhL=400 D=400-4 X13=348L=600 D=600-

6、4 X14=546L=800 D=875-4X18=813需求价格甲生产量甲的收入乙生产量乙的收入丙生产量丙的收入348MW131001300002483224546MW13.51001350466214005400813MW15.520031001131751.550077504-2 解：燃气发电机组的输入一输出曲线：H(P) =120 9.3P 0.0025P2将输入一输出曲线乘以天然气的成本1.20美元/MJ,得出机组的小时运行成本曲线:C(P) =144 11.16P 0.003P2计算机组的发电极限：假设机组按最小稳定出力发电，其边际成本:dC(P)dPPnin= 11.16+0.0

7、06Pmin =12.36(美元/MWh)假设机组按最大出力发电，其边际成本:dC(P)dP如果市场价格小于最小稳定出力发电的边际成本,则此时机组发电会亏损，发电商会选Pmax =11.16 +0.006Pmax =14.16 (美元/MWh)如果市场价格大于等于机组最大出力发电的边际成本，则机组按照最大出力发电。择在不能停机的前提下按最小稳定出力发电，不然发电越多越亏损。介于两者之间时，按边际成本恰好等于市场价格决定的发电量来发电。所以：在第2、第6个时段内按最小稳定出力发电，在第5个时段内按最大出力发电，在第1、第3、第4个时段内按市场价格决定的发电量来发电。dG（）1=11.16 + 0

8、.006P =12.53 P=223. 3MWdPdC4B） “=11.16 0.006 =13=306. 6MWdPde,0）=116.0.006R =13.5=P4 =390MWdP根据机组的小时运行成本曲线C （P） = 144 + 11.16P + 0.003P2得出机组各个时段的成本,机组的利润为总收入减去成本，各数据如下表所示：时段123456总计价格（美元/MWh ）12.5101313.51511发电量（MWh）223.33200306.673905002001820总收入（美元）2791.6320003986.7152657500220023743.34成本（美元）2785.

9、9924963848.584952.706474249623053.27利润（美元）5.64496138.13312.301026296690.07得出该燃气发电机组在6h的交易区间内其运行利润为690.07美元。4-6 解：要最小化发电成本，原问题的最优问题的拉格朗日函数为：l =Ca(Pa)Cb(Pb)Cc(Pc)(L-Pa-Pb-Pc)其中L为350MW的负荷对此函数求偏导，并令其等于零，可得到存在最优解的必要条件:.:l= 1.4 0.08PA - =0.:l= 1.6 0.1PB Y. =0.:l-FC=1.8 0.04FC 一呆=0-l=L-Pa-Pb-R =0求解上述方程得:A的

10、最优出力：Pa =95.25 MWB的最优出力：Pb=74.2mwC的最优出力：Pc =180.5 MW电能边际成本值：丸=9.02美元/MWh总的负荷供应小时成本为：Ca(Pa) Cb(FB) Cc(FC)=15 1.4 95.25 0.04 95.252 25 1.6 74.2 0.05 74.22 20 1.8 180.5 0.02 180.52= 511.25 419 996.51=1926.76 美元/h5-3 解:1）由于必须遵守 N-1安全标准所以在三条输电线路均投运情况下：最大电力传输：（3-1 ） X300=600MW/2）只有两条额定容量为300MW最大电力传输 =（2-1

11、 ） X300=300MW/3）有两条线路为容量 300MW第三条为200MW同题5-1的方法可得：最大电力传输为 500MW4）如果是有一台机组发生了故障则在后来的20min之内可承受10%勺过负荷两台机组的过负荷：300 X10%2=60MW同时下游母线以4MW/min速度增加出力，在这 20min内增加的总出力为 4X20=80MW/此时为 600+80=680MW由此可见运行时的最小容量为660MW最大电力传输：660MW/5）如果下游母线以 2MW/min的速度增加出力，则在20min 10%的过负荷消失后，下游母线累计出为：2X20=40MW所以电力传输： 600+40=640MW

12、/6）低温与强风可以提高导线在空气中的散热速度，假定线路的载荷能力因此提高到超过本题4）中对应的持续，紧急负荷状态15%勺水平。按负荷的15嫡可得：最大电力传输:759MW6-1 解:第一组交易:BX,BA,0.8F1 = 200 =160 MW0.8 0.20.2F” 200 =40 MW0.8 0.2AZ,BF3 =0 400 =240 MW0.4 0.6l 0.4F4 = 400 = 160 MW0.4 0.6CY,F5 =0.6300 =180 MW0.4 0.60.4F6 =300 =120 MW0.4 0.6应用叠加定理,各线路上的潮流为：F12 =F1 -F4-F6 =160-1

13、60-120=-120 MWF23 = F2 F3 - F6 = -40 240-120 =80 MWF13 = F2 F4 - F5 = 40 160-180 = 20 MW第二组交易:BAXF10.6=a600 =360 MW0.4 0.60.4= 600 = 240 MW0.4 0.6A-X时，不经过输电线路AfF3 =0.8200 =160 MW0.8 0.2经一 200 = 40 MW0.8 0.2AZ,0.6F5 =200 =120 MW0.4 0.6l 0.4F6 = 200 =80 MW0.4 0.6应用叠加定理，各线路上的潮流为：F12 = F2 F3 F6 =240 160

14、 80 = 0 MWF23 =F2 F4 F5 =240 40 120 = 400 MWF13 - F1 - F4 F6 -360-40 80=400 MW第三组交易:CX,AXfF1 =竺一 1000 = 360 MW0.4 0.60.4八八1000 = 240 MW 0.4 0.6F3 = 0 400 = 320 MW0.8 0.20.8 0.2F4 =0.2400 = 80 MWBfAfAZ,F5 =一 300 =1800.4 0.60.4F6 = 300 =1200.4 0.6MWMWF80.4200 =80 MW0.4 0.6AF9 =O6100=600.4 0.6MWF10 =0.

15、4100 =40 MW0.4 0.6应用叠加定理，各线路上的潮流为:F12 =F2 -F3 F6 - F8 -F10 =400-320 120-80-40 =80 MW-400-80 180 80 40= -180 MWF23 =-F1F4F6F7F9 =-60080 120 120 60 - -220MWF13 = -F2-F4F5F8F10根据对第一、二、三组交易的计算，可得结果如下表:组别F12 (MW)F23 (MW)F13 (MW)是否可同时发生第一组-1208020是第二组0400400否第三组80-220-180是6-2 解：A、B之间的线路断开，则 A、B两边各自独立运行，此时

16、Fab =0 MW, PA =2000 MW, PB =1000 MW所以，Ha =MCa =20 + 0.03PA =20+0.03父2000 = 80 美元/MWhnB =MCb =15+0.02Pb =15 + 0.02父1000 = 35 美元/MWhA、B之间的线路处于投运状态，没有输电容量限制，则A、B两地形成一个统一的市场, 其电能价格相等，所以-A =% = mca = mcbPA Pb = Da Db = 3000也即20 0.03PA =15 0.02PBPa Pb =3000解得PA =1100 MWPB =1900 MW电价为：nA =nB =MCa = MCb =20

17、+0.03父1100 = 53 美元/MWh 线路潮流为：Fab 二PA -Da =1100-2000 =-900 MWA、B之间线路投运，A、B两地形成统一的电能市场，电能价格相等，因为发电机最大出力为1500MW ,所以，PB =1500 MW巳=DA DB-8=2000 1000-1500 = 1500 MW此时MCA= 20 +0.03m 1500 = 65 美元/MWhMCB =15+0.02x1500 = 45 美元/MWh因为是统一的市场，相同的价格，所以电能价格必须高于最高的那个边际生产价格才能使发电商获利，则：nA=nB=65美元/MWhFab = PA-Da =1500-2000=-500 MWA、B之间线路投运，A、B两地形成统一的电能市场，电能价格相等，因为发电机A的最大出力为900MW，所以，PA =1500 MWPB -Da Db - PA -2000 1000-900-2100 MW此时MCa= 20+0.03x900 = 47 美元/MWhMCb =15+0.02父2100 = 57 美元/MWh因为是统一的市场，相同的价格，所以电能价格必须高于最高的那个