电力系统运行与经济EEEN40321

课程内容：

本课程旨在向学生介绍电力系统的运行原理。重点在于平衡经济运行（以及规划）与维持系统安全之间的需求。为了在市场环境中实现这一目标，课程还阐述了电力供应和零售中引入竞争的经济原理，以及输电和配电系统向第三方开放的机制。

课程大纲：

1. 优化与最优经济系统运行的介绍

• 电力系统经济导论：电力作为商品及经济与安全供电的权衡

• 非线性优化概念导论及卡鲁什-库恩-塔克（KKT）条件

• 经济调度导论、KKT解及拉格朗日乘子的解释

• 单元调度导论

2. 电力市场与电力系统经济

• 微观经济学基础：供求关系；价格弹性；剩余；社会福利；市场均衡；企业理论；固定成本、边际成本、平均成本

• 风险导论：定义；价格风险管理与合同；投资组合设计原则

• 行业重组：目标；拆分；市场参与者；基本结构：池式、双边及混合模式

• 电力市场：远期与现货（平衡）市场；电力交易所；发电调度；两结算系统

• 电力市场参与者：发电商、零售商、客户、混合参与者

• 网络效应：边际位置定价；输电损耗与约束；输电权

3. 电力系统安全概念

• 不同时间尺度下的供需平衡：市场环境下的辅助服务与（N-x）安全概念

• 最优功率流与直流近似

4. 电力系统投资

• 发电投资：容量扩张与退役的驱动因素；风险

• 输电投资：输电网络的成本与定价；输电价值；监管需求；输电定价方法

学习成果：

完成本课程后，学生将能够：

1、使用软件解决测试发电-输电系统的优化问题，并分析和解释模拟结果。

2、解释不同的电力批发市场及相关合同，并解决考虑批发市场所有交易安排的问题。

3、解释用于输电拥堵管理的区位边际定价基本原理，并解决小规模问题。

4、解释市场结构、竞争、寡头垄断与垄断的差异，并定义纳什均衡。

5、解释微观经济学、企业理论与市场理论的基本概念，并计算相关示例。

6、解释广义非线性优化在电力系统经济运行中的应用，并计算小规模示例。

7、解释并计算电力系统安全与平衡的技术要点，并通过中国电力行业实例说明辅助服务。

8、描述适用于“垄断性”公用事业监管的受监管业务基本原则，并定义经济价格控制的核心原则。

9、描述电力系统运行与规划相关的技术、财务、价格及外部风险，并提供相关实例。

10、分析发电与输电系统，并解决批发市场中的边际定价问题。