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moea_joint_essay 104年 [電機] 電力系統與電機機械、電磁學

第 一 題

📖 題組:
A、B 兩家輸電網路公司之輸電線路彼此互聯,A 公司內部有 3 部發電機組,其成本函數,分別如下所示: FA=20+1.5PA+0.35PA^2 元/小時、 FB=16+1.7PB+0.06PB^2 元/小時、 FC=13+1.9PC+0.02PC^2 元/小時; 其中 PA、PB、PC代表各發電機組之發電量,請依下列問題作答:
📝 此題為申論題,共 2 小題

小題 (一)

A 公司負載為 400 MW,且不考慮向 B 公司購電情形下之經濟調度,試求 PA、PB、PC 之各別發電量(MW)及總發電成本(元/小時)。(計算至小數點後第 2 位,以下四捨五入)(16 分)

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根據經濟調度原則,各發電機組之增量成本應相等 (dFA/dPA = dFB/dPB = dFC/dPC = λ),並滿足總發電量等於負載 (PA + PB + PC = 400)。解聯立方程式求各發電量後,代回成本函數求總成本。

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  1. 求各機組增量成本函數: λ = dFA/dPA = 1.5 + 0.70PA λ = dFB/dPB = 1.7 + 0.12PB

小題 (二)

假設 B 公司發電成本為 12.5 元/MW-小時,A 公司應向 B 公司購買多少電力(MW),方可將總發電成本降至最低。(計算至小數點後第 2 位,以下四捨五入)(4 分)

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若向外部購電,購電成本為固定值 12.5。當 A 公司內部的增量成本大於外部購電成本時,向外購電較經濟;最低成本點發生在 A 內部增量成本 λ 降至與外部購電成本相等 (即 λ = 12.5)。

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當向 B 公司購電時,經濟調度的最佳狀態是 A 公司內部各機組的增量成本皆等於購電單價: λ' = 12.5 元/MW-小時 在此邊際成本下,計算 A 公司各機組的新發電量:

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