一種動(dòng)態(tài)尖峰電價(jià)機(jī)制的設(shè)計(jì)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及的是電力系統(tǒng)需求響應(yīng)電價(jià)機(jī)制設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種動(dòng)態(tài)尖峰電 價(jià)機(jī)制的設(shè)計(jì)方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電負(fù)荷逐年攀升，加劇了特殊時(shí)期電力供應(yīng)緊張的局面。 特別是夏季高峰負(fù)荷屢創(chuàng)新高，對(duì)電網(wǎng)的可靠性造成了很大的影響。在這樣的情況下，我國(guó) 傳統(tǒng)做法為增加裝機(jī)容量、執(zhí)行有序用電等。而借鑒國(guó)外廣泛應(yīng)用的需求響應(yīng)，可以有效提 高終端用電效率，在完成同樣用電功能的同時(shí)減少電量消耗和電力需求，提高安全性和經(jīng) 濟(jì)性。
[0003] 目前，需求響應(yīng)電價(jià)機(jī)制中的峰谷分時(shí)電價(jià)在我國(guó)已得到實(shí)施應(yīng)用，但是分時(shí)電 價(jià)對(duì)夏季少數(shù)"特殊日"的尖峰負(fù)荷起不到很好的效果。而尖峰電價(jià)作為一種新興的動(dòng)態(tài)定 價(jià)機(jī)制，尖峰日?qǐng)?zhí)行尖峰費(fèi)率，非尖峰日提供電價(jià)折扣，這樣能夠有針對(duì)性地引導(dǎo)用戶減少 或者轉(zhuǎn)移尖峰負(fù)荷。但我國(guó)現(xiàn)僅在北京、江西、重慶等少數(shù)城市實(shí)施尖峰電價(jià)試點(diǎn)，且試點(diǎn) 尖峰電價(jià)均是在原有的分時(shí)電價(jià)基礎(chǔ)上增加一個(gè)尖峰時(shí)段，尖峰時(shí)段電價(jià)在原高峰時(shí)段電 價(jià)的基礎(chǔ)上再適當(dāng)調(diào)高，實(shí)質(zhì)為尖-峰-平-谷分時(shí)電價(jià)，動(dòng)態(tài)性差。因此，面向目前中國(guó)的實(shí) 際情況，設(shè)計(jì)一種合理的動(dòng)態(tài)尖峰電價(jià)機(jī)制對(duì)緩解夏季電力供應(yīng)緊張具有重要的實(shí)際意 義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)上存在國(guó)外現(xiàn)有尖峰電價(jià)機(jī)制設(shè)計(jì)多是基于實(shí)時(shí)電價(jià)、在我國(guó)可操 作性差的問(wèn)題的不足，本發(fā)明目的是在于提供一種動(dòng)態(tài)尖峰電價(jià)機(jī)制的設(shè)計(jì)方法，能有效 改善夏季負(fù)荷曲線，起到削峰填谷的作用。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明是通過(guò)如下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn):一種動(dòng)態(tài)尖峰電價(jià)機(jī) 制的設(shè)計(jì)方法，其包括以下步驟：
[0006] 1.首先考慮執(zhí)行區(qū)域負(fù)荷季節(jié)特征，以月為單位確定尖峰電價(jià)執(zhí)行期限，如定為 每年夏季7、8月。
[0007] 2.確定尖峰日日期和尖峰時(shí)段。根據(jù)下月負(fù)荷預(yù)測(cè)結(jié)果和尖峰電價(jià)觸發(fā)條件及最 大尖峰日允許天數(shù)，確定尖峰日的日期。尖峰電價(jià)觸發(fā)條件可定為下月某日預(yù)測(cè)負(fù)荷超過(guò) 最大預(yù)測(cè)負(fù)荷的95%。尖峰日的確定必須在達(dá)到觸發(fā)條件的同時(shí)滿足最大允許天數(shù)的條 件，即若滿足觸發(fā)條件的天數(shù)超過(guò)尖峰日最大允許天數(shù)，則依據(jù)最大允許天數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)按預(yù) 測(cè)負(fù)荷的大小從高到低選擇日期。尖峰時(shí)段則利用尖峰日原高峰時(shí)段的預(yù)測(cè)負(fù)荷曲線特 征，利用模糊隸屬度將原高峰時(shí)段劃分為兩個(gè)時(shí)段，即新的尖峰時(shí)段和高峰時(shí)段。
[0008] 3.設(shè)計(jì)尖峰電價(jià)費(fèi)率體系。基于消費(fèi)者心理學(xué)理論，建立用戶對(duì)于尖峰電價(jià)的需 求響應(yīng)模型。在此基礎(chǔ)上，綜合考慮供電公司和用戶的利益，在多種不同的尖峰電價(jià)和電價(jià) 折扣組合情況下，選取合理的尖峰電價(jià)費(fèi)率。在執(zhí)行月前通知用戶，用戶自愿簽訂尖峰電價(jià) 合同。
[0009] 本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明以月份為尖峰電價(jià)執(zhí)行期，確定尖峰日日期及尖峰費(fèi) 率后提前通知用戶，保障用戶利益的同時(shí)兼顧了尖峰電價(jià)的動(dòng)態(tài)性，在我國(guó)具有可操作性 和可推廣型，能有效改善夏季負(fù)荷曲線，起到削峰填谷的作用。
【附圖說(shuō)明】
[0010] 下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明；
[0011] 圖1為本發(fā)明的尖峰電價(jià)機(jī)制設(shè)計(jì)流程示意圖；
[0012] 圖2為本發(fā)明的不同時(shí)段的負(fù)荷轉(zhuǎn)移示意圖；
[0013] 圖3為本發(fā)明的尖峰電價(jià)實(shí)施前后典型負(fù)荷日的負(fù)荷曲線對(duì)比示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] 為使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合
【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。
[0015] 參照?qǐng)D1-3,本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:一種動(dòng)態(tài)尖峰電價(jià)機(jī)制的設(shè)計(jì)方 法，具體步驟為：
[0016] -、明確執(zhí)行期限
[0017] 根據(jù)負(fù)荷的季節(jié)特點(diǎn)，一般城市的高峰負(fù)荷期為7、8月份，則尖峰電價(jià)執(zhí)行期限定 為7、8月份。不同的城市可根據(jù)具體情況進(jìn)行微調(diào)，延長(zhǎng)至6、7、8月或者7、8、9月。
[0018] 二、確定尖峰日日期和尖峰時(shí)段
[0019] 本發(fā)明是以月份為單位的尖峰電價(jià)機(jī)制設(shè)計(jì)方法，要提前確定執(zhí)行期限內(nèi)每月的 尖峰日日期。根據(jù)負(fù)荷預(yù)測(cè)，結(jié)合尖峰電價(jià)觸發(fā)條件及最大尖峰日允許天數(shù)確定下月尖峰 日日期。尖峰電價(jià)觸發(fā)條件可定為下月某日預(yù)測(cè)負(fù)荷超過(guò)最大預(yù)測(cè)負(fù)荷的95%。尖峰日的 確定必須在達(dá)到觸發(fā)條件的同時(shí)滿足最大允許天數(shù)的條件，即若滿足觸發(fā)條件的天數(shù)超過(guò) 尖峰日最大允許天數(shù)，則依據(jù)最大允許天數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)按預(yù)測(cè)負(fù)荷的大小從高到低選擇日期。
[0020] 尖峰時(shí)段是在每月的尖峰日日期確定后，將尖峰日的高峰時(shí)段依據(jù)預(yù)測(cè)負(fù)荷曲線 特征再劃分為兩個(gè)時(shí)段，即尖峰日新的高峰時(shí)段和尖峰時(shí)段。這里利用模糊隸屬度作為劃 分依據(jù)，規(guī)定原高峰時(shí)段的最大負(fù)荷L max屬于尖峰時(shí)段的可能性為100%，屬于尖峰日新的 高峰時(shí)段的可能性為〇;原高峰時(shí)段的最小負(fù)荷Lmin屬于屬于尖峰時(shí)段的可能性為0,屬于尖 峰日新的高峰時(shí)段的可能性為100%。采用偏大型半梯度隸屬度函數(shù)ujL)和偏小型半梯度 隸屬度函數(shù)Uf(L)來(lái)計(jì)算其他時(shí)點(diǎn)負(fù)荷L的尖峰時(shí)段隸屬度和高峰時(shí)段隸屬度，如下所示：
[0023]三、設(shè)計(jì)尖峰電價(jià)費(fèi)率體系
[0024] 明確執(zhí)行期間，確定尖峰日日期及尖峰時(shí)段后，再設(shè)計(jì)合理的尖峰電價(jià)及電價(jià)折 扣，這就是本發(fā)明的基本設(shè)計(jì)流程，如圖1所示。
[0025] 1.用戶對(duì)尖峰電價(jià)的需求響應(yīng)模型
[0026] 電價(jià)機(jī)制利用價(jià)格杠桿來(lái)影響用戶，而用戶對(duì)電價(jià)的響應(yīng)機(jī)理對(duì)于制定合理的電 價(jià)機(jī)制具有重要的作用。因此，要設(shè)計(jì)合理的尖峰電價(jià)費(fèi)率體系，首先要建立合理的用戶需 求響應(yīng)模型。
[0027] 需求響應(yīng)模型就是要建立用戶用電與價(jià)格之間的聯(lián)動(dòng)關(guān)系，在本發(fā)明中利用消費(fèi) 者心理學(xué)來(lái)描述。用戶會(huì)對(duì)電價(jià)變化做出反應(yīng)，但不是在電價(jià)變化的所有范圍內(nèi)都改變或 轉(zhuǎn)移用電量，只有電價(jià)變化在上下兩個(gè)閥值之間用戶才會(huì)改變用電習(xí)慣。當(dāng)銷售電價(jià)小于 下限值時(shí)，用戶基本不會(huì)響應(yīng)；而銷售電價(jià)大于上限值時(shí)，用戶將不再有更多的可轉(zhuǎn)移負(fù) 荷，響應(yīng)能力趨近飽和。即隨著電價(jià)變化，基于消費(fèi)者心理學(xué)的兩個(gè)不同時(shí)間段之間的負(fù)荷 轉(zhuǎn)移率可見(jiàn)圖2。利用數(shù)學(xué)公式時(shí)段a到時(shí)段b的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率可表示為
[0029]式中：APab為時(shí)段a和時(shí)段b的電價(jià)差山b為用戶線性區(qū)的下限值;h ab為用戶線性 區(qū)的上限值;Kab為線性區(qū)斜率;Amax為轉(zhuǎn)移率的飽和值。
[0030]本發(fā)明中，尖峰電價(jià)需求響應(yīng)模型建立在已有峰平谷分時(shí)電價(jià)的基礎(chǔ)上。根據(jù)上 述消費(fèi)者心理學(xué)理論，建立由原分時(shí)電價(jià)機(jī)制轉(zhuǎn)變?yōu)榧夥咫妰r(jià)的需求響應(yīng)作用模型。尖峰 日時(shí)，尖峰時(shí)段的電價(jià)提高，而其他時(shí)段的電價(jià)保持不變，尖峰時(shí)段的負(fù)荷會(huì)相應(yīng)地減少和 轉(zhuǎn)移到其他時(shí)段。因此可設(shè)尖峰削減率Xc、尖峰-高峰轉(zhuǎn)移率Acf、尖峰-平轉(zhuǎn)移率A cp和尖 峰-低谷轉(zhuǎn)移率Acg，尖峰日的需求響應(yīng)模型可表示為：
[0032]式中：U,k為尖峰電價(jià)實(shí)施后第i天第k時(shí)段的負(fù)