[发明专利]一种基于现货市场波动性的电力套餐设计方法

说明书

本发明公开了一种基于现货市场波动性的电力套餐设计方法，包括以下步骤：根据用户负荷曲线、用户电力套餐及用户需求响应特征，设定用户市场约束条件；引入现货市场价格波动系数，建立以售电商经济效益最优为目标的上层模型和以用户总成本最小为目标的下层模型；利用所述上层模型和所述下层模型反复迭代决策合约电价和需求响应补贴价格，直至满足迭代终止条件。本发明通过构建非线性双层模型，解决了售电商在现货市场竞争中，如何设计科学的用户电力套餐，规避市场经济风险；同时，有利于调动用户需求响应的积极性，让用户享受优惠的电价。

技术领域

本发明涉及电力市场技术领域，特别是涉及一种基于现货市场波动性的电力套餐设计方法。

背景技术

随着全球市场化趋势的到来，电力行业逐渐由垄断转变为竞争，作为电力市场的核心因素——电价，其结构和水平发生了较大的变化。电价随需求变化，电价变化也影响需求量，电价调节机制的作用更加明显。与负荷相比，现货电价有很强的波动性，并且受更多非确定性因素的影响，如系统供需状况、燃料价格的不稳定性、水力发电站的波动性、输电阻塞、市场成员行为、系统和机组的约束条件等等。

国外的售电市场已经比较成熟且竞争充分，售电商为了吸引和保持用户，制定了各具特色的电力套餐。中国当前没有真正意义上的电力市场，其电力套餐结构不清晰、特征不明显，用户更换供电商和电力套餐的比例较低。一般而言，对于售电公司，在客户市场上的竞争力提升至少需要做好两方面研究：(1)如何对用户进行科学合理的划分；(2)对不同类别用户提供怎样的套餐能够吸引用户。

因此，基于用户历史用电数据，售电商如何引导客户的用电行为，结合现货市场的价格波动来制定出有吸引力的套餐，为客户优化电费支出总量，并规避电价大幅波动的风险，是售电商参与现货市场所面临的实际问题。

发明内容

本发明提供了一种考虑现货市场价格波动性的电力套餐设计方法，解决了售电商在现货市场竞争中，如何设计科学的用户电力套餐，规避市场经济风险的问题，同时，有利于调动用户需求响应的积极性，让用户享受优惠的电价。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：

一种基于现货市场波动性的电力套餐设计方法，包括以下步骤：

根据用户负荷曲线、用户电力套餐及用户需求响应特征，设定用户市场约束条件；其中，所述用户负荷曲线是根据用户用电量信息建立的，所述用户需求响应特征是根据用户需求响应信息量化得到的；

根据现货市场价格的波动性，预测现货市场的出清价格序列；

引入现货市场价格波动系数，建立以售电商经济效益最优为目标的上层模型和以用户总成本最小为目标的下层模型；

利用所述上层模型和所述下层模型反复迭代决策合约电价和需求响应补贴价格，直至满足迭代终止条件。

可选地，所述用户电力套餐包括用电套餐和需求响应套餐。

可选地，所述用户市场约束条件进一步包括：用户用电量约束、用户需求响应潜力约束和用户需求响应速率约束。

可选地，所述上层模型的目标函数可以表示为：

其中，T为时间周期，N为最大用户个数，P_it为售电商在t时段卖给用户i的合约电价，η_t为现货市场电价t时段的波动系数，Q_it为t时段售电商在现货市场购卖给用户i的电量；P′_it为t时段用户i的需求响应价格；Q′_it为t时段用户的需求响应量。

可选地，所述上层模型的目标函数进一步包括：用户用电量约束，所述用户用电量约束可以为：Q_it+Q′_it＝D_it；