描述
开 本: 16开纸 张: 胶版纸包 装: 平装-胶订是否套装: 否国际标准书号ISBN: 9787111708377
编辑推荐
当前，我国电力体制改革正不断深化，电力市场建设也在有序推进，市场运营经验不断积累，整体水平逐渐提高。越来越多的电力行业工作者认识到，加快电力市场建设是发挥市场优化配置资源作用、推动电力行业高质量发展的内在要求。随着新型电力系统的提出，电力市场也被赋予了更重要的使命。如何通过建设和运营电力市场，促进能源清洁低碳转型，支撑新型电力系统建设，成为一个必须回答的命题。
今年初，国家发展改革委、国家能源局印发《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》（发改体改〔2022〕118号），提出加快形成统一开放、竞争有序、安全高效、治理完善的电力市场体系，对下一步电力市场建设提出了更高的要求。基于此，本书译者团队在收集整理近十年欧美电力市场相关著作的基础上，精选引入Jeremy Lin博士和Fernando H.Magnago博士于2017年出版的Electricity Markets:Theories and Applications（《电力市场：理论与应用》）一书。
该书从电力物理系统和微观经济学的基本原理入手，逐步引出电力市场的基本要素和核心逻辑。书中对电力市场设计、结构、运行、定价、评估、规划等内容都做了非常透彻的阐述，对于我国推进省级电力市场以及全国统一电力市场体系建设具有一定的借鉴意义。希望此书为能源电力领域有关政府部门、相关企业、研究机构和个人提供有价值的参考。
今年初，国家发展改革委、国家能源局印发《关于加快建设全国统一电力市场体系的指导意见》（发改体改〔2022〕118号），提出加快形成统一开放、竞争有序、安全高效、治理完善的电力市场体系，对下一步电力市场建设提出了更高的要求。基于此，本书译者团队在收集整理近十年欧美电力市场相关著作的基础上，精选引入Jeremy Lin博士和Fernando H.Magnago博士于2017年出版的Electricity Markets:Theories and Applications（《电力市场：理论与应用》）一书。
该书从电力物理系统和微观经济学的基本原理入手，逐步引出电力市场的基本要素和核心逻辑。书中对电力市场设计、结构、运行、定价、评估、规划等内容都做了非常透彻的阐述，对于我国推进省级电力市场以及全国统一电力市场体系建设具有一定的借鉴意义。希望此书为能源电力领域有关政府部门、相关企业、研究机构和个人提供有价值的参考。
内容简介
本书是一本探讨经济学理论基本概念以及电力市场先进优化方法的实用教材。作为电力系统领域的专家，作者在书中分析了世界多地电力行业转型的主要驱动因素，讨论了电力系统运行及电力市场设计、结构和运行的基本原理。此外，本书还深入探讨了电力系统运行和电力市场设计的前沿性主题，包括分区与节点定价对比、市场绩效和市场力问题、输电定价机制以及智能电网和微电网环境下电力市场面临的新问题。本书还研究了电力市场环境下的输电规划问题，并提出了依靠大量现有电力系统经济数据解决问题的新方法。本书适用于研究电力市场基础和前沿课题的从业者和专业人士，以及电力市场的爱好者。
目 录
推荐序
中文版序
译者序
原书前言
作者简介
第1章引言
1.1电力系统
1.2美国电力行业重组
1.2.1电力行业重组的关键驱动因素
1.2.2联邦能源管理委员会第2000号令之前
1.2.3联邦能源管理委员会第2000号令之后
1.2.4区域输电组织
1.2.5后区域输电组织
1.3拉丁美洲电力行业重组
1.3.1智利
1.3.2阿根廷
1.3.3巴西
1.3.4墨西哥
1.4欧洲电力行业重组
1.4.1英国
1.4.2北欧国家
1.4.3法国
1.5亚洲电力行业重组
1.5.1韩国
1.6首要目标——可靠性
1.6.1基于电力市场机制的可靠性
1.7进一步讨论
章节问题
拓展阅读
第2章电力系统
2.1电力系统基本组成
2.2发电
2.3电力系统负荷
2.4输电线路
2.4.1输电线路的结构和类型
2.4.2输电线路的电气参数
2.4.3输电线路的网络模型
2.5变压器
2.6同步发电机
2.7网络分析
2.7.1阻抗图
2.7.2节点导纳矩阵
2.7.3潮流分析
2.7.4潮流控制
章节问题
拓展阅读
第3章微观经济学理论
3.1简介
3.2消费者行为理论
3.2.1个体和市场需求
3.2.2消费者剩余
3.3企业理论
3.3.1利润大化假设
3.3.2生产成本
3.3.3竞争企业的需求与边际收益
3.3.4短期内选择产出
3.3.5生产者剩余
3.3.6社会福利
3.4市场理论
3.4.1完全竞争
3.4.2完全垄断
3.4.3垄断竞争
3.4.4买方垄断
3.5博弈理论
3.5.1纳什均衡
3.5.2贝叶斯纳什均衡
3.6寡头垄断
3.6.1古诺模型
3.6.2斯塔克尔伯格模型
3.6.3伯特兰德模型
3.6.4共谋模型
3.7拍卖理论
3.8进一步讨论
章节问题
拓展阅读
第4章电力系统机组组合
4.1简介
4.2机组组合
4.3机组组合的数学公式
4.4机组组合问题的数值方法
4.4.1启发式算法
4.4.2动态规划
4.4.3对偶问题求解：拉格朗日松弛
4.4.4混合整数规划方法
4.5机组组合问题面临的新挑战
章节问题
拓展阅读
第5章电力系统经济调度
5.1简介
5.2发电成本
5.2.1投入-产出曲线
5.2.2燃料成本曲线
5.2.3热耗率曲线
5.2.4耗量微增率曲线
5.3经济调度的数学表达
5.4经济调度问题
5.5不考虑网损的经济调度公式
5.6经济调度的数值方法
5.6.1λ迭代法
5.6.2牛顿-拉夫逊法
5.6.3简化梯度法
5.7考虑输电网损的经济调度
5.7.1总损失和增量损耗计算
5.8经济调度计算的新进展
章节问题
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第6章优潮流
6.1简介
6.2优潮流问题的一般形式
6.3优潮流问题的求解方法
6.3.1原始方法
6.3.2惩罚函数法
6.3.3基于线性规划的方法
6.3.4线性规划
6.4优潮流在竞争性电力市场中的应用
6.5关于优潮流计算的进一步讨论
6.6代数建模语言及求解器
章节问题
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第7章电力市场设计、结构和运行
7.1电力市场概述
7.2电力市场模型
7.2.1电力库模型
7.2.2电力交易所模型
7.3电能量市场
7.3.1日前电能量市场
7.3.2实时电能量市场
7.4双结算体系
7.5电力市场运行时间表
7.6市场运行工具
7.6.1基于安全约束的经济调度
7.6.2可靠性机组组合
7.6.3电网安全分析
7.6.4对输电阻塞的考虑
7.7金融输电权市场
7.8容量市场
7.9辅助服务市场
7.9.1调频市场
7.9.2一次备用市场
7.10其他服务
7.10.1无功电源服务和电压控制
7.10.2黑启动服务
7.11进一步讨论
章节问题
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第8章电力市场的定价、建模与仿真
8.1市场出清
8.1.1分区定价
8.1.2节点定价
8.1.3统一价格拍卖
8.1.4差别定价
8.2电力市场建模与仿真
8.2.1基础模型
8.2.2市场均衡模型
8.3进一步讨论
章节问题
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第9章电力市场评估
9.1市场竞争力
9.2市场力
9.3结构-行为-绩效模型
9.3.1结构
9.3.2行为
9.3.3绩效
9.4其他市场力相关问题
9.5进一步讨论
章节问题
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第10章电力市场环境下的输电规划
10.1简介
10.2输电规划的关键驱动因素
10.2.1负荷预测
10.2.2需求侧资源
10.2.3发电侧资源
10.2.4市场效率
10.2.5跨区域协调
10.2.6运行性能
10.2.7公共政策
10.2.8其他因素
10.3基于可靠性的输电规划
10.3.1建立参考系统
10.3.2参考系统的可靠性分析
10.3.3短期可靠性评估
10.3.4长期可靠性评估
10.4基于市场的输电规划
10.4.1市场效率模型
10.4.2模型基准
10.4.3市场效率分析
10.4.4系统经济变量
10.4.5经济效益的多种定义
10.4.6经济标准
10.5跨区域输电规划
10.5.1可靠性
10.5.2经济性
10.5.3跨区域输电规划方法
10.6竞争性输电规划
10.6.1管制输电业务
10.6.2FERC1000号法令
10.6.3竞争性投标流程
10.7欧洲输电规划
10.8进一步讨论
章节问题
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第11章未来电网下的电力市场
11.1可再生能源技术
11.1.1可再生能源的类型
11.1.2可再生能源的增长驱动力
11.1.3可再生能源对电力市场的影响
11.2智能电网
11.2.1微电网
11.2.2主动需求响应
11.2.3主动需求响应的影响
11.2.4储能系统
11.2.5电动汽车
11.2.6智能电表
11.2.7配电系统的电力市场
11.2.8智能电网政策与方案
11.2.9电力市场实施
11.3终思考
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中文版序
译者序
原书前言
作者简介
第1章引言
1.1电力系统
1.2美国电力行业重组
1.2.1电力行业重组的关键驱动因素
1.2.2联邦能源管理委员会第2000号令之前
1.2.3联邦能源管理委员会第2000号令之后
1.2.4区域输电组织
1.2.5后区域输电组织
1.3拉丁美洲电力行业重组
1.3.1智利
1.3.2阿根廷
1.3.3巴西
1.3.4墨西哥
1.4欧洲电力行业重组
1.4.1英国
1.4.2北欧国家
1.4.3法国
1.5亚洲电力行业重组
1.5.1韩国
1.6首要目标——可靠性
1.6.1基于电力市场机制的可靠性
1.7进一步讨论
章节问题
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第2章电力系统
2.1电力系统基本组成
2.2发电
2.3电力系统负荷
2.4输电线路
2.4.1输电线路的结构和类型
2.4.2输电线路的电气参数
2.4.3输电线路的网络模型
2.5变压器
2.6同步发电机
2.7网络分析
2.7.1阻抗图
2.7.2节点导纳矩阵
2.7.3潮流分析
2.7.4潮流控制
章节问题
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第3章微观经济学理论
3.1简介
3.2消费者行为理论
3.2.1个体和市场需求
3.2.2消费者剩余
3.3企业理论
3.3.1利润大化假设
3.3.2生产成本
3.3.3竞争企业的需求与边际收益
3.3.4短期内选择产出
3.3.5生产者剩余
3.3.6社会福利
3.4市场理论
3.4.1完全竞争
3.4.2完全垄断
3.4.3垄断竞争
3.4.4买方垄断
3.5博弈理论
3.5.1纳什均衡
3.5.2贝叶斯纳什均衡
3.6寡头垄断
3.6.1古诺模型
3.6.2斯塔克尔伯格模型
3.6.3伯特兰德模型
3.6.4共谋模型
3.7拍卖理论
3.8进一步讨论
章节问题
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第4章电力系统机组组合
4.1简介
4.2机组组合
4.3机组组合的数学公式
4.4机组组合问题的数值方法
4.4.1启发式算法
4.4.2动态规划
4.4.3对偶问题求解：拉格朗日松弛
4.4.4混合整数规划方法
4.5机组组合问题面临的新挑战
章节问题
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第5章电力系统经济调度
5.1简介
5.2发电成本
5.2.1投入-产出曲线
5.2.2燃料成本曲线
5.2.3热耗率曲线
5.2.4耗量微增率曲线
5.3经济调度的数学表达
5.4经济调度问题
5.5不考虑网损的经济调度公式
5.6经济调度的数值方法
5.6.1λ迭代法
5.6.2牛顿-拉夫逊法
5.6.3简化梯度法
5.7考虑输电网损的经济调度
5.7.1总损失和增量损耗计算
5.8经济调度计算的新进展
章节问题
拓展阅读
第6章优潮流
6.1简介
6.2优潮流问题的一般形式
6.3优潮流问题的求解方法
6.3.1原始方法
6.3.2惩罚函数法
6.3.3基于线性规划的方法
6.3.4线性规划
6.4优潮流在竞争性电力市场中的应用
6.5关于优潮流计算的进一步讨论
6.6代数建模语言及求解器
章节问题
拓展阅读
第7章电力市场设计、结构和运行
7.1电力市场概述
7.2电力市场模型
7.2.1电力库模型
7.2.2电力交易所模型
7.3电能量市场
7.3.1日前电能量市场
7.3.2实时电能量市场
7.4双结算体系
7.5电力市场运行时间表
7.6市场运行工具
7.6.1基于安全约束的经济调度
7.6.2可靠性机组组合
7.6.3电网安全分析
7.6.4对输电阻塞的考虑
7.7金融输电权市场
7.8容量市场
7.9辅助服务市场
7.9.1调频市场
7.9.2一次备用市场
7.10其他服务
7.10.1无功电源服务和电压控制
7.10.2黑启动服务
7.11进一步讨论
章节问题
拓展阅读
第8章电力市场的定价、建模与仿真
8.1市场出清
8.1.1分区定价
8.1.2节点定价
8.1.3统一价格拍卖
8.1.4差别定价
8.2电力市场建模与仿真
8.2.1基础模型
8.2.2市场均衡模型
8.3进一步讨论
章节问题
拓展阅读
第9章电力市场评估
9.1市场竞争力
9.2市场力
9.3结构-行为-绩效模型
9.3.1结构
9.3.2行为
9.3.3绩效
9.4其他市场力相关问题
9.5进一步讨论
章节问题
拓展阅读
第10章电力市场环境下的输电规划
10.1简介
10.2输电规划的关键驱动因素
10.2.1负荷预测
10.2.2需求侧资源
10.2.3发电侧资源
10.2.4市场效率
10.2.5跨区域协调
10.2.6运行性能
10.2.7公共政策
10.2.8其他因素
10.3基于可靠性的输电规划
10.3.1建立参考系统
10.3.2参考系统的可靠性分析
10.3.3短期可靠性评估
10.3.4长期可靠性评估
10.4基于市场的输电规划
10.4.1市场效率模型
10.4.2模型基准
10.4.3市场效率分析
10.4.4系统经济变量
10.4.5经济效益的多种定义
10.4.6经济标准
10.5跨区域输电规划
10.5.1可靠性
10.5.2经济性
10.5.3跨区域输电规划方法
10.6竞争性输电规划
10.6.1管制输电业务
10.6.2FERC1000号法令
10.6.3竞争性投标流程
10.7欧洲输电规划
10.8进一步讨论
章节问题
拓展阅读
第11章未来电网下的电力市场
11.1可再生能源技术
11.1.1可再生能源的类型
11.1.2可再生能源的增长驱动力
11.1.3可再生能源对电力市场的影响
11.2智能电网
11.2.1微电网
11.2.2主动需求响应
11.2.3主动需求响应的影响
11.2.4储能系统
11.2.5电动汽车
11.2.6智能电表
11.2.7配电系统的电力市场
11.2.8智能电网政策与方案
11.2.9电力市场实施
11.3终思考
拓展阅读
前 言
本书将探讨电力市场出现的原因、电力市场的运行模式、判断电力市场是否运行良好的绩效指标等问题，主要介绍以电力工程、经济学和优化方法为基础的电力市场基础理论和概念。
本书适用于研究生一年级学生、本科四年级学生、研究电力市场基础和前沿课题的从业者和专业人士，以及电力市场的爱好者。工程学科（如电力工程和电信工程）市场的出现，对我们利用工程学科领域之外的理论和概念提出了挑战，充分理解这些基本概念可以帮助我们进一步加深对电力系统和电力市场复杂运行的理解。
许多工程学科普遍运用数学方程表示物理系统，本书也不例外。但作者试图将复杂数学方程应用其中，为学生和专业人士解决电力市场相关问题提供一个比较有意义的解决措施。
本书的第1章简要描述电力系统的性质和特点，涵盖世界多地电力行业转型的基本驱动因素。电力行业的巨大变化为我们带来了挑战和复杂的问题，理解这些复杂问题需要具备电力工程原理、微观经济理论以及优化方法的基础和高级知识，所以第2章介绍电力系统的基本原理，第3章介绍电力市场相关的微观经济理论。
第4~6章将介绍电力系统经济运行的关键部分，即机组组合、经济调度和 潮流。读者在对电力系统运行原理有了深入了解后将接触电力市场的基本要素，了解电力市场的设计和结构。因此，第7章介绍电力市场的设计、结构和运行。
第8章介绍市场定价相关知识，如分区定价与节点定价、市场建模与电力市场仿真，这些内容在电力行业中有着广泛的应用。随着电力市场的出现，市场力及其缓解、市场绩效等问题自然出现，这些问题是经济理论和基于物理定律的电力系统相结合的必然结果。第9章将广泛论述评估电力市场的基本方法，特别是检测和缓解市场力。对上述内容有基本了解之后，读者才能够更好地理解电力市场运行中产生的更复杂的问题。
第10章讨论电力市场的关键问题之一，即电力市场体制下的输电规划问题，解释为什么会有新方法来解决同样的问题，因为拥有电力市场的电力系统具备大量与电力系统相关的经济数据可供使用，这些新数据让我们能够以新的方式解决同样的问题。第11章介绍另一个新出现的问题，即电力市场在智能电网和微电网环境下的作用，还提供了与这些新兴且重要的主题相关的定性论据。
本书涵盖了电力市场多个主题及其基础理论知识，而在一个学期的课程中讲授本书的所有章节是十分具有挑战性的。因此，需要根据实际情况选择相关的章节来讲授。本书所涵盖的材料、相关参考资料和来源并不绝对全面，感兴趣的读者可以通过阅读其他参考文献来探索更多内容，这些参考文献在每章的拓展阅读部分中列出。
作者谨向各组织、学术和研究机构的许多同事及其前学术顾问表示诚挚的感谢，特别感谢莱森特公司的Herminio Pinto，以及阿根廷加塞普公司的Diego Moitre和Juan Alemany，如果没有之前的讨论和研究工作，这本书是不可能完成的。作者还要感谢对第一份手稿提出宝贵意见和建议的审核专家，这些意见和建议有助于改进本书的 终内容。
本书谨献给世界各地热衷于探索电力市场复杂运行机理的你们！
本书适用于研究生一年级学生、本科四年级学生、研究电力市场基础和前沿课题的从业者和专业人士，以及电力市场的爱好者。工程学科（如电力工程和电信工程）市场的出现，对我们利用工程学科领域之外的理论和概念提出了挑战，充分理解这些基本概念可以帮助我们进一步加深对电力系统和电力市场复杂运行的理解。
许多工程学科普遍运用数学方程表示物理系统，本书也不例外。但作者试图将复杂数学方程应用其中，为学生和专业人士解决电力市场相关问题提供一个比较有意义的解决措施。
本书的第1章简要描述电力系统的性质和特点，涵盖世界多地电力行业转型的基本驱动因素。电力行业的巨大变化为我们带来了挑战和复杂的问题，理解这些复杂问题需要具备电力工程原理、微观经济理论以及优化方法的基础和高级知识，所以第2章介绍电力系统的基本原理，第3章介绍电力市场相关的微观经济理论。
第4~6章将介绍电力系统经济运行的关键部分，即机组组合、经济调度和 潮流。读者在对电力系统运行原理有了深入了解后将接触电力市场的基本要素，了解电力市场的设计和结构。因此，第7章介绍电力市场的设计、结构和运行。
第8章介绍市场定价相关知识，如分区定价与节点定价、市场建模与电力市场仿真，这些内容在电力行业中有着广泛的应用。随着电力市场的出现，市场力及其缓解、市场绩效等问题自然出现，这些问题是经济理论和基于物理定律的电力系统相结合的必然结果。第9章将广泛论述评估电力市场的基本方法，特别是检测和缓解市场力。对上述内容有基本了解之后，读者才能够更好地理解电力市场运行中产生的更复杂的问题。
第10章讨论电力市场的关键问题之一，即电力市场体制下的输电规划问题，解释为什么会有新方法来解决同样的问题，因为拥有电力市场的电力系统具备大量与电力系统相关的经济数据可供使用，这些新数据让我们能够以新的方式解决同样的问题。第11章介绍另一个新出现的问题，即电力市场在智能电网和微电网环境下的作用，还提供了与这些新兴且重要的主题相关的定性论据。
本书涵盖了电力市场多个主题及其基础理论知识，而在一个学期的课程中讲授本书的所有章节是十分具有挑战性的。因此，需要根据实际情况选择相关的章节来讲授。本书所涵盖的材料、相关参考资料和来源并不绝对全面，感兴趣的读者可以通过阅读其他参考文献来探索更多内容，这些参考文献在每章的拓展阅读部分中列出。
作者谨向各组织、学术和研究机构的许多同事及其前学术顾问表示诚挚的感谢，特别感谢莱森特公司的Herminio Pinto，以及阿根廷加塞普公司的Diego Moitre和Juan Alemany，如果没有之前的讨论和研究工作，这本书是不可能完成的。作者还要感谢对第一份手稿提出宝贵意见和建议的审核专家，这些意见和建议有助于改进本书的 终内容。
本书谨献给世界各地热衷于探索电力市场复杂运行机理的你们！
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