電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)實驗2實驗報告

1、資料資料電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)學(xué)基礎(chǔ)實驗：世昌E3.學(xué)號：2014.05.25實驗二輸電網(wǎng)對電能交易的影響實驗?zāi)康模和ㄟ^實驗，了解電力市場中輸電網(wǎng)的運營，理解節(jié)點電價的計算阻塞對電能交易的影響以及電網(wǎng)安全評價等；理解可用輸電能力的計算。實驗條件：1采用PowerWorld仿真軟件。2實驗系統(tǒng)的組成：實驗系統(tǒng)是由四條輸電線、五臺機(jī)組組成的三節(jié)點系統(tǒng)，線路參數(shù)、負(fù)荷分布以及發(fā)電機(jī)參數(shù)分別見表1、表2和表3。表1線路參數(shù)始節(jié)點終節(jié)點電抗（p.u.）最大傳輸容量（MW）120.125190120.125190130.125280230.125180表2負(fù)荷分布節(jié)點負(fù)荷（MW）1022003300表3發(fā)電機(jī)參數(shù)發(fā)

2、電機(jī)所在節(jié)點發(fā)電邊際成本（$/MWh）最大出力（MW）115400217.51503210.01504330.01105350.0100實驗容：（一）逐次進(jìn)行如下實驗1在PowerWorld中建立實驗系統(tǒng)采用PowerWord中的現(xiàn)成試驗系統(tǒng)版本7.0/MWh364MW20MyarMVA140=39MW牛9Mvar80-80MWMW219.22閘W30.BDMW30.62Mvar30.90MVA7.50/MWh300MW0MW0Mvar17Mvar17Mvar14039MW1Z42MfiorL3&MW28Mvar140-39MW12.41Mvgr_二141139IMWJ12=42MvarMi侖

3、=加CODMW29Mvarzaamw0Mvor7.5DY/MV/h137MW昭MV/29Mvar140,60MW12.45Mvar_1+0.60MW12.45Mvar28Mvar140.60MW219=12.45Mvar0MW29Mvar200MW)Mvar17Mvar4.13Mvar30-J9Mvar81-20MW219-00NW30h79Mvar81,30MW7.50甲301MW0MW0Mvar17MvarMW81-20MW并回答:2.用最優(yōu)潮流求解系統(tǒng)的最優(yōu)安全經(jīng)濟(jì)調(diào)度。記錄潮流和節(jié)點電價,1）節(jié)點電價與機(jī)組的邊際成本間是什么關(guān)系？答：根據(jù)上述構(gòu)建的模型，節(jié)點的邊際價格等于向該節(jié)點增加單

4、位功率負(fù)荷供電時成本的增加量。而增加節(jié)點3處的單位功率（使其負(fù)荷變?yōu)?01）節(jié)點3處的電價仍然是7.5$/Mwh，此價格由邊際機(jī)組2的成本決定。（2）哪臺機(jī)組是邊際機(jī)組？答；機(jī)組2是邊際機(jī)組（3）比較并解釋邊際機(jī)組和非邊際機(jī)組所獲利潤的不同。答：上述系統(tǒng)中機(jī)組2為邊際機(jī)組，發(fā)電邊際成本為7.5$/Mwh，機(jī)組1為完全帶負(fù)荷機(jī)組，發(fā)電邊際成本為5$/Mwh。由于完全帶負(fù)荷機(jī)組已經(jīng)達(dá)到其發(fā)電量上限故多余的負(fù)荷應(yīng)由邊際機(jī)組提供，此時的市場價格取決于邊際機(jī)組能接受的價格，此價格高于完全帶負(fù)荷機(jī)組發(fā)電成本（非邊際機(jī)組），非邊際機(jī)組按此價格參與市場交易將獲得跟大的收益。（4）在節(jié)點2增加1MW負(fù)荷，目標(biāo)函

5、數(shù)的增加值為多少？與節(jié)點2的節(jié)點電價之間是什么關(guān)系？7.50-/MW/h7.50Y/MWtn364MW28Mvar(g140,79MW12.49A140.79MW1乙斗9Mvar令M137MW26Mvar140.79MW0MW29Mvar201MWDMvar0MW17Mvar節(jié)點2增加1Mw負(fù)荷，目標(biāo)函數(shù)的增量也為1Mw節(jié)點2處的電價并未發(fā)生改變，依然受邊際機(jī)組價格控制。3將線路1-2（兩條）的傳輸能力降為120MW，再次求解最優(yōu)潮流。52MW23M-/ar200MW0NV/51.07MW91.22MVA&.77/MWh16Mvar300MWoMvar存在影響節(jié)點電價的網(wǎng)絡(luò)約束嗎？如果存在，請

6、指出該約束并分析它們對節(jié)點電價的影響？阻塞費用是多少？答此時的最有潮流如上，存在影響電價的網(wǎng)絡(luò)約束，線路1-2的限制使得家電2、3的售電價格升高。阻塞費用119.66*(10-7.5)*2+208.93*(8.77-7.5)+91.07*(8.77-10.00)=751.6$(2)比較并解釋用戶付費與發(fā)電機(jī)所獲收入之間的差異。答用戶付費大于發(fā)電機(jī)組收入，線路1-2的輸電容量約束使節(jié)點間產(chǎn)生了差價,即阻塞剩余，故產(chǎn)生了商業(yè)剩余。4將線路1-2倆條)的傳輸能力變回190MW,線路2-3的傳輸能力降為70MW，計算各節(jié)點的電價。解釋看到的現(xiàn)象N50耳伽城1-3.54北03.K.25韜134,97MW

7、4WW26Mr200MW0Mva：r15Nvar11.47Mvar線路2-3的輸電能力改為70MW后線路2-3滿載運行，節(jié)點2處機(jī)組3出力為0故節(jié)點三處多余的負(fù)荷由機(jī)組4提供，機(jī)組4邊際成本即是節(jié)點3處的節(jié)點價格30$。節(jié)點2的節(jié)點價格-3.54，節(jié)點2增加單位負(fù)荷（變?yōu)?01Mw）75MW2EMvar7.5Q芒個巾400MW25Mvar135.47MW11.55間歸ma135.47MWLL55MiarA16.4735.47MW100%203.87MWfc9.93MW16.41Mjar70.00MUA26MW0間曲1MrIEMwarOMW2Mwar20LMW0MvarM.Da玄MTJh3DDM

8、；V機(jī)組2增加1.5MW機(jī)組4減少0.5,1.5*7.5-0.5*30+-3.5$/Mwh5.在2和3的條件下分別進(jìn)行n-1校驗，評價這兩種情況下系統(tǒng)的安全性如何？1）在2的條件下進(jìn)行n-1校驗10Mvar10Mvar資料資料0ML；QMvarM.00MWh50.007200MW1.Q0MV和MlMw15flMVJ5Mar:4d,01MW1.00Mtjr1WMWJMvarOMvar0MWaMvflrA69.97附X,03MW!Q7Mv*-3C.O3HVA50.00半MWh300MW110MWMvar上WarSkvar-.SSMvsr30,03MW3.117Mvaria,oo州脅10,00iMV

9、Vh加0MW38Mwar1W.33MW6-32MvSr1KW.33MVY6.32MvafL0OMW19l4var100.33MV;ldS-33W)fi.32Mw200耐16Mvar16Hvar7.50/MWh10.00YAlWh訊）0MW30Mvar22.56188.66MW32MW30Mvar2.01Mvar56.71MW37.B9Mvar243.29MW88.6612.56Mvar0,00MW0.00Mvar0,00MW0.00Mwar68MW25Mvar200MWMvar243,29MW56,71MW37.S9MwarK.74MVA&.7S/MWh300MWQMW0Mvar20Mvar2

10、0Mvar88%MVA188.66MW22,56Mvar1210.00/MWhZMW65Mvar200MW0Mvar11DMW.6622.56Mvar400MW31Hhvar1100.OGMW&rZ7Mvar100.00MW6.27MvarMV丄76WJ31Mvar丄1曲0榊7,50搠禍OMW13Mvar2Q0MWQC4YV2?Mr前出啲茁2-IHvar2）在3的條件下進(jìn)行n-1校驗50.00Y.MWh50.00擁冊0MWMvar150MW5Mvar140.01MW1.00Mvarla.OlMW1.00Mvar21.00Mvar150MWSMvarzjoarw0Mvar40.01MW口Mvar

11、13Mvar資料口Mvar13Mvar資料0MW0Mvar338Ml1；1JO.OO./MWh400MW38Mvar100.32MW6.31Mvar100.32MW6.31Mvar6.31Mvar100MW19Mvar200MW0Mvar100.32MW16Mvar16Mvar5.M啊誦15,H阻柏閒4ifiMvjr10.00MW0.00MvarHZ10.00ML1；Q.OOMvi0MW茁Mvar41,04Wvar69.67MMTSO血KOMWQMvar119.67Mi/旳心聞VV69.7JMVASQ.M/HWh3*0同河MVW資料資料5.00/MWh10.0Q/MWh23?mt9Mvar11

12、9.66MW.QOMwar0.00MW17S.86MW0.00Mvar180.00MVA50.00/MV/h300MW110MW0MvarIQMvar10MvarOMW9Mvar119,56MW9.00Mvar119,66MW9.00Mvar140MW38Mvar200MWMvar119.6i9,00Mvar.25Mvar17B.S6MW7.5a/MlVh7.50/MV/h76MW孑1Mver31Mvar1lCQ,CaMW6.27隊a*83/i&：100.00MWOMEWLSMvar20&MV；0Mvar0.00Me；Q.OQMVAo-irO-DQMvar0.00MW30-J耳.MVVh24M

13、var499Mybt275yMW.i,l，!100150MW33Mvar201,74MWMVA25.85MvarKOMW5斗600MW0Mvar8Flvar110MWSMvar5&53MW300MW20411.07/MWh56.56rlVA0Flvar此時線路1-2超定,-TOOMW29Mvar12叫MW29Mvar821.80/MWhT22.75Mvar1眄斗MW189.41MW22.75Mvar1189.41MW22.74Mvar135MW斗7Mvar560MW0Fvar叭0Mvar1.31MvarT1MW/4S.69MW22&4M45.69MW13.20rlvar45.71MVA417.

14、71/MWh300MW105MW0Mvar7Fivar144.71MW7fivar節(jié)點2處最大負(fù)荷為560mw能增加的最大負(fù)荷560Mw-200Mw=360Mw7打開已經(jīng)建好的模型bus5case1.PWB,可見在求解最優(yōu)潮流后，線路4-3仍然過載，說明在目前的系統(tǒng)參數(shù)條件下，程序已經(jīng)無法找到進(jìn)一步滿足線路傳輸限制的解了，你能解釋其中的原因嗎？答：通過檢查參數(shù)可知，節(jié)點2出的發(fā)電機(jī)最低發(fā)電量為400MW，此時已經(jīng)越限，因為節(jié)點3處沒有發(fā)電機(jī)，故只有增加節(jié)點2發(fā)電機(jī)出力減少節(jié)點1處發(fā)電機(jī)出力的途徑這一種調(diào)節(jié)方法，但這種調(diào)節(jié)方法加重了越限的程度，所以程序已經(jīng)無法找到進(jìn)一步滿足線路傳輸限制的解了。7在bus5case1.PWB中將線路4-3的傳輸能力限制提高到150MW,計算各節(jié)點電價。各節(jié)點電價是否相同？為什么？將線路4-5的電阻調(diào)整為0.18,請問各節(jié)點電價有何變化，你如何解釋？400MW116Hvar6.31YMlWh6.316.93/MWh如MW1W氐射/MWh