[发明专利]基于满意程度的居民阶梯电价最优电量分档标准求解模型

说明书

技术领域

本发明涉及电力数据分析与统计技术。

背景技术

电力行业是国民经济的支柱产业，各行各业、以及居民的正常生活都离不开持续稳定的电力供应，电费支出也已经成为各类生产活动成本中的一项重要组成部分。电价作为一种重要的经济杠杆，起着优化资源配置，调整利益关系等作用，居民用户电价更是关系到广大人民群众的切身利益与生活水平的提高，直接影响到社会效率、效益与公平。因此，科学合理的居民电价制定方法显得尤为重要。

2009年11月，国家发改委提出对居民用户生活用电实行阶梯电价机制，旨在通过电价引导居民合理用电，促进节能减排，并帮助实现居民用电成本的内部补偿。阶梯电价的制定需要均衡居民、政府、供电公司等社会各方面的利益，综合考虑居民承受能力、用电需求、用电特性、资源稀缺性等条件。阶梯电价的实施具有以下意义：有利于反映电力的商品属性，合理体现商品成本，提高用电效率；有利于促进合理能源消费结构的形成，缓解煤电联动、环保等压力；有利于减少工商业等其他行业对居民用电的补偿，在居民用电内部引导高支付能力群体履行交叉补贴，体现公平性与公正性。

居民生活用电量随时在变化，而阶梯电价的设计则以历史数据为依托，因此，在设计过程中应对居民未来一段时间内生活用电的波动情况进行预测，并对分档电量进行修正。张粒子、黄海涛、归三荣提出根据居民家庭电器设备估算法或户均用电量样本数据估算法确定分档电量^[1]；陈小黎提出了阶梯电量分段区间的划分依据^[2]；朱珂丁等提出利用秩和比法确定地区最适合的阶梯分档次数，并通过计算机循环算法找出居民不满程度最低的分档电量设置方法^[3]。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于满意程度的居民阶梯电价最优电量分档标准求解模型，在已知分档电价前提下求解最优分档电量。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：基于满意程度的居民阶梯电价最优电量分档标准求解模型，

包括：

输入模块，输入待评定电量分档标准的组别数量以及现有居民户用电量数据；

多组分档电量构建模块，基于输入模块输入的组别数以及现有居民户用电量分布情况构建多组分档电量；

居民不满意程度函数构建模块，构建居民不满意程度的描述函数；

居民不满意程度计算及比较模块，计算各组分档电量标准下的居民不满意程度并比较得出居民不满意程度最低的电量分档标准；

输出模块，将居民不满意程度最低的电量分档标准作为结果输出。

进一步的，多组分档电量构建模块的构建方法包括如下子步骤：3.1计算第n组待评定电量分档标准的第一级分档电量，n＝1,2,…N，计算过程如下：

其中，N为电量分档标准的组别数量，q_1,n表示第n组待评定电量分档标准的第一级分档电量，年度电量在上一年电量的基础上可能的增长率为R，上一年户用电量最大值为Q_max，最小值为Q_min；

3.2计算第一档居民用电总量Q_1,n

其中Q_1,n为第n组待评定电量分档标准的第一档居民用电总量，q表示居民户用电量，F(q)表示户用电量为q的居民户数；

3.3联立公式求解计算第二、三档居民用电总量Q_2,n、Q_3,n

其中，p₁、p₂、p₃、p分别表示第一、二、三档电价以及平均电价，Q_1,n、Q_2,n、Q_3,n分别表示第n组待评定电量分档标准的第一、二、三档居民用电总量，Q表示居民用电总量；

3.4根据第二、三档居民用电总量Q_2,n、Q_3,n计算第n组待评定电量分档标准的第二级分档电量q_2,n

根据第二档居民用电总量的定义可知Q_2,n还可以表示为

第三档居民用电总量Q_3,n还可以表示为：

将公式(3)与公式(4)或(5)联立，求解得第n组待评定电量分档标准的第二级分档电量q_2,n。