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第一篇 经济学概念简介3

1 微观经济学简介3

1.1 经济目标3

1.2 受约束最优化问题6

1.3 需求和消费者剩余7

1.4 供给和生产者剩余11

1.5 利用竞争性市场实现最优短期结果15

1.6 智能市场17

1.7 生产者和消费者的较长期决策21

1.8 垄断23

1.9 寡头垄断26

1.10 总结29

第二篇 电力网络和电力市场简介35

2 电力系统简介35

2.1 直流电路的概念35

2.2 交流电路的概念39

2.3 无功功率41

2.4 电力系统元件47

2.5 电力生产49

2.6 输配电网55

2.7 网络的物理极限62

2.8 电力消费68

2.9 还要区分电力生产者和消费者吗70

2.10 总结72

3 电力产业的市场结构与竞争75

3.1 一个有效的电力产业所承担的任务75

3.2 电力产业改革79

3.3 电力产业改革的途径81

3.4 市场化电力系统中的其他关键职能83

3.5 自由化电力市场概述84

3.6 澳大利亚国家电力市场概述87

3.7 电力市场改革的利弊90

3.8 总结92

第三篇 最优调度： 发电、用电和网络资源的有效利用97

4 无网络约束的电力产业有效短期运营97

4.1 生产成本97

4.2 机组的简化直观表达100

4.3 无弹性需求下的机组最优调度101

4.4 同时考虑发电和负荷资产的最优调度107

4.5 发电和负荷处理的对称性109

4.6 收益函数110

4.7 生产的非凸性：最小运行水平111

4.8 能源受限资源的有效调度113

4.9 存在爬坡率约束时的有效调度115

4.10 启动成本和机组组合决策119

4.11 总结121

5 在无网络约束电力产业中通过市场机制实现发电和负荷资源的有效利用123

5.1 分散化、竞争和市场机制123

5.2 通过竞争性竞价来实现最优调度125

5.3 批发市场设计的差异127

5.4 日前与实时电力市场131

5.5 价格管制与限电134

5.6 时变需求、负荷—持续期曲线和价格—持续期曲线138

5.7 总结141

6 描述网络约束143

6.1 以数学形式表示电网143

6.2 净功率注入，潮流和DC潮流模型145

6.3 功率传输分布因子矩阵149

6.4 放射型电网的分布因子150

6.5 约束方程和可行注入集152

6.6 总结155

7 存在网络阻塞时发电和用电资源的有效调度157

7.1 带网络约束的最优调度157

7.2 放射型网络中的最优调度159

7.3 两节点网络中的最优调度160

7.4 三节 点环网型网络中的最优调度162

7.5 四节 点网络中的最优调度165

7.6 单一紧约束下Nodal价格的性质166

7.7 存在多少独立Nodal价格167

7.8 商业化剩余、结算差和阻塞租金167

7.9 网损170

7.10 总结172

8 有效的网络运营175

8.1 DC互联电网的有效运营175

8.2 最优网络开关切换177

8.3 总结182

第四篇 发电和用电资产的有效投资187

9 发电和用电资产的有效投资187

9.1 最优电源投资问题187

9.2 面临向下倾斜需求时电源容量的最优水平189

9.3 面临向下倾斜需求时电源容量的最优组合192

9.4 面临无弹性需求时的最优电源组合194

9.5 甄别曲线分析197

9.6 用户侧投资199

9.7 总结201

10 基于市场的发电投资203

10.1 分散化的电源投资决策203

10.2 我们能信任竞争性市场提供有效的电源投资水平吗205

10.3 价格上限、备用冗余和容量支付207

10.4 网络价格的跨时平均与电源投资210

10.5 总结211

第五篇 应对意外事件：极短期内的有效调度215

11 极短期内电力系统的有效运营215

11.1 意外事件简介215

11.2 意外事件的有效应对216

11.3 预防性和纠正性措施217

11.4 良好和安全运行状态219

11.5 极短期内的最优调度220

11.6 像意外事件已经发生那样事前运营电力系统222

11.7 最优短期调度的示例223

11.8 利用竞争性市场的最优短期调度228

11.9 总结233

12 基于频率的平衡服务调度235

12.1 调度期内调度机制235

12.2 基于频率的平衡服务调度236

12.3 应对意外事件时忽略网络约束的影响237

12.4 基于频率的平衡服务的采购242

12.5 总结245

第六篇 管理风险249

13 管理跨期价格风险249

13.1 远期市场和标准套期保值合同简介249

13.2 构造完美套期保值工具：理论254

13.3 构造完美套期保值工具：具体案例256

13.4 消费者套期保值260

13.5 交易商的作用264

13.6 跨期对冲与电源投资268

13.7 总结269

14 管理跨域价格风险271

14.1 商业化剩余在便利跨期避险中的作用271

14.2 跨域输电权：CapFTRs273

14.3 跨域输电权：固定数量FTRs275

14.4 跨域套期保值和输电投资278

14.5 总结280

第七篇 市场势力285

15 电力市场中的市场势力285

15.1 电力市场中的市场势力简介285

15.2 发电商如何使用市场势力——理论288

15.3 发电商如何使用市场势力——实践294

15.4 使用市场势力的激励：剩余需求曲线的重要性297

15.5 使用市场势力的激励：套期保值头寸的重要性300

15.6 负荷方使用市场势力与纵向一体化303

15.7 使用市场势力是刺激电源投资所必需的吗305

15.8 使用市场势力的后果306

15.9 总结310

16 市场势力与网络阻塞313

16.1 放射型网络中单个发电商使用市场势力313

16.2 环网型网络中单个发电商使用市场势力317

16.3 多个发电商使用市场势力319

16.4 输电权对市场势力的影响320

16.5 总结321

17 识别、建模分析与抑制市场势力323

17.1 评估市场势力的方法323

17.2 通过调查来识别市场势力的使用324

17.3 市场势力的简单指标328

17.4 市场势力的建模分析336

17.5 减少市场势力的政策338

17.6 总结339

第八篇 网络规制和投资345

18 网络资产的有效投资345

18.1 有效的交流电网投资345

18.2 网络投资的财务影响347

18.3 放射型网络的有效投资350

18.4 两节点网络的有效投资352

18.5 电源投资与网络投资在实践中的协调356

18.6 总结358

第九篇 当代热点问题363

19 区域定价及其问题363

19.1 区域定价简介363

19.2 不带调增和调降支付的区域定价366

19.3 带有调增和调降支付的区域定价373

19.4 发电商的节点定价消费者的区域定价375

19.5 总结378

20 智能电网与配电网的有效定价381

20.1 配电网的有效定价381

20.2 调度任务的分散化384

20.3 零售价格结构与谎报本地发用电的激励387

20.4 可控性嵌入式电源的投资激励389

20.5 零售价格结构398

20.6 网络服务需求递减与规则报酬递增400

20.7 总结403

参考文献407