[发明专利]一种基于多时间尺度需求响应模型的电价定价方法

说明书

一种基于多时间尺度需求响应模型的电价定价方法，构建多时间尺度需求响应模型，对系统进行初始化并获取原始数据和优化所需数据；建立电价定价方法模型，确定目标函数，优化变量以及约束条件；最后用粒子群算法作为电价定价模型的算法。本发明建模考虑了消费者心理学，并将长期需求模型与短期需求模型通过需求弹性矩阵结合在一起，建立了多时间尺度的需求侧响应模型。本发明对需求响应建模提供了一种新思路，为电价的制定提供了一个参考。

技术领域

本发明涉及一种面向需求侧响应建模的电价定价方法。

背景技术

为了解决当前电力系统中出现的电力供给和需求不匹配、负荷高峰等问题，进一步优化电力系统结构和运行方式，满足人们对更优质电力供应的迫切需求，我国开展了新一轮的电力改革。新电改9号文提出了“管住中间，放开两头”的电力运营模式，通过在售电侧引入竞争机制，使得电价能够反映成本与供求关系，在政策和机制上使得需求侧响应有了更好的实施空间，从而能更好的解决电力系统中出现的问题。

现有的电力系统规划、运行模式存在诸多问题。首先，用电尖峰时刻短暂的巨大需求量造成了大量资源浪费。现阶段电力基础设施的建造通常根据电力需求的最高峰来确定，并且需要为电力需求的增长预留一定空间，导致尖峰时刻大量资源浪费；其次，当政府设置的最高价格已经低于边际供应成本的时候，人们不会去节约资源。这种情况下，供给侧陷入被动，选择提高供给量不如减少需求量。最后，风电、光伏、潮汐、生物质能等分布式电源接入电网，由于其自身的波动性、随机性、间歇性，并网后会增大峰谷差，降低输送电能的效率，电能的质量也会受到影响。而需求侧响应，通过政策措施和经济激励来引导用户在用电高峰时期少用电、低谷时多用电，可以提高用电效率、优化用电方式；缓解缺电压力、降低供电成本、提高电网资产利用率、提高电网运行的灵活性；还有助于电力用户更多地参与电力市场，并积极地促进整个电力系统的节能减排，促进分布式能源的发展，能产生一定的环境效益。如果合理运用需求侧响应，可以解决上述提出的诸多问题。

发明内容

为了克服现有的电价定价方法的未考虑需求侧响应的不足，本发明提供一种以多时间尺度需求响应建模为主体，进而制定电价定价的方法，旨在用电价来调节居民用电情况，调节峰平谷用电量，实现电量的削峰填谷，期望为电价的制定提供一个参考。

本发明的技术方案是：

一种基于多时间尺度需求响应模型的电价定价方法，所述方法包括以下步骤：

S1，在优化电价前，构建多时间尺度需求响应模型，对系统进行初始化并获取原始数据和优化所需数据，优化所需数据包括优化变量，优化变量即分时电价前峰、平、谷的电价以及长期电价，过程如下：

S11：中长期需求响应特性分析，以获取年均电力需求量，

中长期需求模型的函数表达式如下：

Inq＝0.601Iny-8Inp+0.877InS+2000 (1)

式中：y表示人均可支配收入，元/年，p表示长期电价，元/千瓦时，S表示人均居民住宅面积，平方米/人，q表示年均电力需求量，千瓦时/年；

S12：短期需求响应特性分析，以获取9个相关的短期电量电价模型；

短期电量电价的模型根据消费者心理学来建立，采用分时电价作为需求侧响应研究对象，引入负荷转移率的概念，负荷转移率的含义是用电需求高的时段向用电需求低的时段转移的用电量，与用电需求高的时段的用电量之比，通过已有的电力需求调查数据，将用户的短期需求模型拟合成分段线性函数，得到的函数如下：

式中：λ_ij表示j时段的电价变化后，引起了i时段需求量的变化；p_j表示j时段的电价；p表示常量，指代的是电价；K表示用户反应度模型的斜率；A表示死区阈值；B表示饱和区阈值；