[發明專利]一種促進風電消納的峰谷電價優化方法

在審

• 申請號: 201510362994.6
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104915790A
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發明（設計）人: 王錫凡;杜超;王秀麗;邵成成;肖云鵬;耿建;邵平;龍蘇巖;鄭亞先;唐保國
• 申請（專利權）人: 國網山西省電力公司;西安交通大學;中國電力科學研究院
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q30/02;G06Q50/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

【技術領域】

本發明屬于電力市場領域，涉及一種峰谷電價的優化方法。

【背景技術】

近年來，隨著風電的大規模并網，使風電消納問題更加復雜，充分挖掘負荷側潛力、通過需求響應促進可再生能源消納已成為電力系統運行的重要手段。隨著智能電網技術的發展和完善，供需互動技術也日漸發展并不斷成熟。中國風電在迅速發展的同時也面臨著低利用率、棄風電量嚴重等問題，造成此問題的一個重要原因在于風電出力與負荷用電之間的不協調。風電出力具有反調峰性和隨機性，風電出力一般主要集中在夜間負荷低谷時段，同時風電出力預測精度相對較低，系統難以完全根據其預測出力制定發電計劃。

價格是市場的杠桿，電價在需求側管理中發揮著關鍵性的作用，銷售電價是用戶與電網的紐帶，也是互動化的信號傳遞者。在傳統的電力運營模式中，銷售電價是基于電力生產的平均成本制定的，大部分用戶無論在何時用電，其支付電費是固定不變的，甚至在電力需求的峰荷時期以及電力容量短缺影響系統穩定的情況下也是如此。除此之外，在決定滿足未來的電力需求的發電容量的過程中，用戶也沒有得到足夠的參與。這種固定電價不能正確反映電力供應在不同時間的成本，不利于電力資源的合理分配，不利于電能的高效利用。

峰谷電價(Time?of?use?Price,TOU?Price)是一種基于價格的需求側管理措施，反映了電能的生產成本在時間上的差別，它遵循著市場經濟的原則。實行峰谷電價有以下好處：第一，峰谷電價僅僅通過峰谷電價價差來達到削峰填谷的目的，用戶總用電量基本保持不變，因此峰谷電價不會降低居民用戶的生活水準，也不影響工商業用戶的生產效率；第二，部分用戶通過響應峰谷電價，調整用電模式，將峰時段用電轉移至谷時段，從而減少電費開支；第三，峰谷電價減少了峰時段的負荷需求，從而減少拉閘限電的次數，提高用戶的滿意度。

隨著風電并網規模的加大，風電將從本質上改變系統凈負荷的峰谷特性，使得凈負荷曲線波動性、隨機性增強。傳統的峰谷電價制定方法大多基于傳統能源發電系統，且局限于原始負荷曲線的形狀進行削峰填谷，未能充分考慮大規模風電并網的需求及直接效益的評估，難以充分挖掘需求側響應的效益，不能很好地適用于含大量風電的現代電力系統。

綜上，現有的銷售電價及峰谷電價沒有充分地發揮它在風電消納方面的優勢，同時現有的峰谷電機制定方法具有對風電消納的考慮不足以及調整目標單一等缺點。有必要結合新形勢下風電大力發展的現代電力系統，設計考慮促進風電消納的峰谷電價制定方法，發揮需求側靈活用電的優勢，促進風電的消納。

【發明內容】

本發明的目的在于針對現有銷售電價及峰谷電價制定方法的不足，提供一種促進風電消納的峰谷電價優化方法，通過電價引導用戶轉變用電方式，實現降低發電成本、提高系統可靠性、有效地促進風電消納、增大社會效益、并實現多方共贏的目的。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一種促進風電消納的峰谷電價優化方法，包括以下步驟：1)、采用模糊半梯形隸屬函數法對峰谷時段進行劃分；2)、建立用戶響應模型；3)、建立促進風電消納的峰谷電價優化模型；4)、使用遺傳模擬退火算法找到促進風電消納的峰谷電價優化模型的最優解。

本發明進一步的改進在于：步驟1)具體包括：利用模糊半梯形隸屬函數法，對典型天負荷曲線的n個時段進行劃分，先設定峰隸屬度和谷隸屬度，再將每個時段的負荷數據代入偏大或偏小半梯形隸屬函數，得到對應的隸屬度，與峰谷隸屬度進行比較，若大于峰隸屬度，為峰時段；若小于谷隸屬度，為谷時段；其余時段為平時段。

本發明進一步的改進在于：步驟2)中用戶響應模型為：

式中：ε_ii——自彈性系數；ε_ij——交叉彈性系數。

本發明進一步的改進在于：自彈性系數ε_ii和交叉彈性系數ε_ij表示：