電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)考試要點(diǎn)

1、電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)考試要點(diǎn)一、概念題.典型的電力市場模式.價(jià)格需求彈性/機(jī)會(huì)成本.市場均衡/帕累托效率.完全競爭市場/不完全競爭市場.固定成本/變動(dòng)成本/類固定成本.短期平均成本/短期邊際成本.長期平均成本/長期邊際成本.物理輸電權(quán)/金融輸電權(quán)二、簡答題.電力系統(tǒng)為何引入市場競爭？.電力市場成員構(gòu)成？.市場類型有哪些？.電能商品的特殊性表現(xiàn)在哪些方面？.為什么說電力用戶的需求彈性低？.極低邊際成本電廠行為？.輔助服務(wù)分為哪幾類？分別有什么功能?.輸電網(wǎng)絡(luò)損耗的類型？三、計(jì)算題第2章第6章，每章考一個(gè)題目。2-2, 2-6, 3-2 , 3-4, 4-2, 4-6, 5-3 , 5-10, 6-1,

2、6-22-2 解：1）根據(jù)反需求函數(shù)：1 = -10q + 2000,畫出反需求函數(shù)曲線:當(dāng)價(jià)格為零時(shí)，最大消費(fèi)需求：qmax =200。2）根據(jù)1）所示的反需求函數(shù)曲線，最高購買價(jià)格：nmax =2000美元/件3）由1）的反需求函數(shù)曲線可知最大消費(fèi)者剩余即為反需求函數(shù)曲線、價(jià)格坐標(biāo)軸、數(shù)量坐標(biāo)所圍三角形的面積。1-最大消費(fèi)者剩余： X 2000 m 200 = 200000美元 2但是生產(chǎn)者生產(chǎn)了產(chǎn)品，不可能什么都不賣，因此該最大消費(fèi)者剩余不可能實(shí)現(xiàn)。4）當(dāng)價(jià)格=1000美元/單位產(chǎn)量反需求函數(shù)曲線如下：冗2000 二消費(fèi)量：q -2000- =100101-總消費(fèi)者乘U余： -乂 (10

3、00 +2000)父100 =150000美元生產(chǎn)者收入：兀q = 1000父100 = 100000美元凈消費(fèi)者剩余：凈消費(fèi)者剩余=總消費(fèi)者剩余-生產(chǎn)者收入=150000 -100000 =50000 美元3-2 解：根據(jù)題意，分別列出不同價(jià)格下雙方的電能交易情況:電力庫的價(jià)格(/MWh )魏國北方電力公司魏國鋁業(yè)公司16生產(chǎn)200MWh電能，從電力庫收入3200美元消費(fèi)200MWh電能，向電力庫支付3200美元18生產(chǎn)200MWh 電能，從電力庫收入3600美元，同時(shí)向鋁業(yè)支400美元消費(fèi)200MWh電能，向電力庫支3600美兀，同時(shí)從電力公司獲得 400美兀13生產(chǎn)200MWh 電能，從

4、電力庫收入2600美元，同時(shí)從鋁業(yè)獲400美元消費(fèi)200MWh電能，向電力庫支2600美兒，同時(shí)向電力公司支付 600美兒18生產(chǎn)50MWh電能，從電力庫獲得消費(fèi)200MWh電能，向電力庫支3600900美元，向鋁業(yè)支付 400美元美兀，從電力公司獲得 400美兀13生產(chǎn)200MWh電能，從電力庫獲得2600美元，從鋁業(yè)獲得 600美元消費(fèi)100MWh電能，向電力庫支1300美兒，向電力公司支付 600美兒【相關(guān)原理：如果價(jià)差合同價(jià)格高于市場價(jià)格，買方需向賣方支付一定金額（價(jià)差x合同規(guī)定的交易數(shù)量）如果價(jià)差合同價(jià)格低于市場價(jià)格，賣方需向買方支付一定金額（價(jià)差X合同規(guī)定的交易數(shù)量）3-4 解：1

5、）供應(yīng)曲線：2）可以根據(jù)圖中表示分別求出400MW 600MW 875MW400MW 價(jià)格為13美元/MWh600MW 價(jià)格為14美元/MWh875MW 價(jià)格為18美元/MWh負(fù)荷預(yù)測價(jià)格甲生產(chǎn)量甲的收入乙生產(chǎn)量乙的收入丙生產(chǎn)量丙的收入400MW131001300003003900600MW141502100507004005600800MW182254050150270050090003)假設(shè)負(fù)荷需求的表達(dá)式為D=L-4I!。在400MW 600MW口 875MW寸的需求量將發(fā)生變化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需求價(jià)格甲生產(chǎn)量甲的收入乙生產(chǎn)量乙的收入丙生產(chǎn)量丙的收入348MW131001300002483224546MW13.51001350466214005400813MW15.520031001131751.550077504-2 解：燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組的輸入一輸出曲線：H(P) =120 9.3P 0.0025P2將輸入一輸出曲線乘以天然氣的成本1.20美元/MJ,得出機(jī)組的小時(shí)運(yùn)行成本曲線:C(P) =144 11.16P 0.003P2計(jì)算機(jī)組的發(fā)電極限：假設(shè)機(jī)組按最小穩(wěn)定出力發(fā)電，其邊際成本:dC(P)dPPnin= 11.16+0.0

7、06Pmin =12.36(美元/MWh)假設(shè)機(jī)組按最大出力發(fā)電，其邊際成本:dC(P)dP如果市場價(jià)格小于最小穩(wěn)定出力發(fā)電的邊際成本,則此時(shí)機(jī)組發(fā)電會(huì)虧損，發(fā)電商會(huì)選Pmax =11.16 +0.006Pmax =14.16 (美元/MWh)如果市場價(jià)格大于等于機(jī)組最大出力發(fā)電的邊際成本，則機(jī)組按照最大出力發(fā)電。擇在不能停機(jī)的前提下按最小穩(wěn)定出力發(fā)電，不然發(fā)電越多越虧損。介于兩者之間時(shí)，按邊際成本恰好等于市場價(jià)格決定的發(fā)電量來發(fā)電。所以：在第2、第6個(gè)時(shí)段內(nèi)按最小穩(wěn)定出力發(fā)電，在第5個(gè)時(shí)段內(nèi)按最大出力發(fā)電，在第1、第3、第4個(gè)時(shí)段內(nèi)按市場價(jià)格決定的發(fā)電量來發(fā)電。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根據(jù)機(jī)組的小時(shí)運(yùn)行成本曲線C （P） = 144 + 11.16P + 0.003P2得出機(jī)組各個(gè)時(shí)段的成本,機(jī)組的利潤為總收入減去成本，各數(shù)據(jù)如下表所示：時(shí)段123456總計(jì)價(jià)格（美元/MWh ）12.5101313.51511發(fā)電量（MWh）223.33200306.673905002001820總收入（美元）2791.6320003986.7152657500220023743.34成本（美元）2785.

9、9924963848.584952.706474249623053.27利潤（美元）5.64496138.13312.301026296690.07得出該燃?xì)獍l(fā)電機(jī)組在6h的交易區(qū)間內(nèi)其運(yùn)行利潤為690.07美元。4-6 解：要最小化發(fā)電成本，原問題的最優(yōu)問題的拉格朗日函數(shù)為：l =Ca(Pa)Cb(Pb)Cc(Pc)(L-Pa-Pb-Pc)其中L為350MW的負(fù)荷對此函數(shù)求偏導(dǎo)，并令其等于零，可得到存在最優(yōu)解的必要條件:.: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、最優(yōu)出力：Pa =95.25 MWB的最優(yōu)出力：Pb=74.2mwC的最優(yōu)出力：Pc =180.5 MW電能邊際成本值：丸=9.02美元/MWh總的負(fù)荷供應(yīng)小時(shí)成本為：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）由于必須遵守 N-1安全標(biāo)準(zhǔn)所以在三條輸電線路均投運(yùn)情況下：最大電力傳輸：（3-1 ） X300=600MW/2）只有兩條額定容量為300MW最大電力傳輸 =（2-1

11、 ） X300=300MW/3）有兩條線路為容量 300MW第三條為200MW同題5-1的方法可得：最大電力傳輸為 500MW4）如果是有一臺(tái)機(jī)組發(fā)生了故障則在后來的20min之內(nèi)可承受10%勺過負(fù)荷兩臺(tái)機(jī)組的過負(fù)荷：300 X10%2=60MW同時(shí)下游母線以4MW/min速度增加出力，在這 20min內(nèi)增加的總出力為 4X20=80MW/此時(shí)為 600+80=680MW由此可見運(yùn)行時(shí)的最小容量為660MW最大電力傳輸：660MW/5）如果下游母線以 2MW/min的速度增加出力，則在20min 10%的過負(fù)荷消失后，下游母線累計(jì)出為：2X20=40MW所以電力傳輸： 600+40=640MW

12、/6）低溫與強(qiáng)風(fēng)可以提高導(dǎo)線在空氣中的散熱速度，假定線路的載荷能力因此提高到超過本題4）中對應(yīng)的持續(xù)，緊急負(fù)荷狀態(tài)15%勺水平。按負(fù)荷的15嫡可得：最大電力傳輸:759MW6-1 解:第一組交易: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應(yīng)用疊加定理,各線路上的潮流為：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第二組交易:BAXF10.6=a600 =360 MW0.4 0.60.4= 600 = 240 MW0.4 0.6A-X時(shí)，不經(jīng)過輸電線路AfF3 =0.8200 =160 MW0.8 0.2經(jīng)一 200 = 40 MW0.8 0.2AZ,0.6F5 =200 =120 MW0.4 0.6l 0.4F6 = 200 =80 MW0.4 0.6應(yīng)用疊加定理，各線路上的潮流為：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第三組交易: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應(yīng)用疊加定理，各線路上的潮流為: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根據(jù)對第一、二、三組交易的計(jì)算，可得結(jié)果如下表:組別F12 (MW)F23 (MW)F13 (MW)是否可同時(shí)發(fā)生第一組-1208020是第二組0400400否第三組80-220-180是6-2 解：A、B之間的線路斷開，則 A、B兩邊各自獨(dú)立運(yùn)行，此時(shí)

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之間的線路處于投運(yùn)狀態(tài)，沒有輸電容量限制，則A、B兩地形成一個(gè)統(tǒng)一的市場, 其電能價(jià)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電價(jià)為：nA =nB =MCa = MCb =20

17、+0.03父1100 = 53 美元/MWh 線路潮流為：Fab 二PA -Da =1100-2000 =-900 MWA、B之間線路投運(yùn)，A、B兩地形成統(tǒng)一的電能市場，電能價(jià)格相等，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)最大出力為1500MW ,所以，PB =1500 MW巳=DA DB-8=2000 1000-1500 = 1500 MW此時(shí)MCA= 20 +0.03m 1500 = 65 美元/MWhMCB =15+0.02x1500 = 45 美元/MWh因?yàn)槭墙y(tǒng)一的市場，相同的價(jià)格，所以電能價(jià)格必須高于最高的那個(gè)邊際生產(chǎn)價(jià)格才能使發(fā)電商獲利，則：nA=nB=65美元/MWhFab = PA-Da =1500-2000=-500 MWA、B之間線路投運(yùn)，A、B兩地形成統(tǒng)一的電能市場，電能價(jià)格相等，因?yàn)榘l(fā)電機(jī)A的最大出力為900MW，所以，PA =1500 MWPB -Da Db - PA -2000 1000-900-2100 MW此時(shí)MCa= 20+0.03x900 = 47 美元/MWhMCb =15+0.02父2100 = 57 美元/MWh因?yàn)槭墙y(tǒng)一的市場，相同的價(jià)格，所以電能價(jià)格必須高于最高的那個(gè)