[發明專利]一種分時電價制定方法

有效

• 申請號: 202010350680.5
• 申請日: 2020-04-28
• 公開（公告）號: CN111598612B
• 公開（公告）日: 2023-04-18
• 發明（設計）人: 張剛;解佗;張靠社;羅軍剛;閆曄;馮培基;徐奔奔
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06Q30/0283
• 分類號: G06Q30/0283;G06Q50/06;G06F18/23213
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 王丹

1.一種分時電價制定方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、利用風電場連續風功率樣本預測待預測時刻的風電功率區間；

步驟2、在所述待預測時刻風電功率區間內隨機抽樣生成100組風功率場景；

步驟3、采用二分K-means聚類算法縮減場景為10組風功率場景；

步驟4、在用戶負荷中加入步驟3得到的風功率場景，生成凈負荷場景圖；

步驟5、采用0-1整數規劃將凈負荷場景中的峰谷時段劃分為H個時間段，再將H個時間段劃分為峰、平、谷時段；

步驟6、計算風功率場景期望，生成等效凈負荷曲線；

步驟7、根據等效凈負荷構建分時電價模型，其中，目標函數為實行峰谷電價后系統等效凈負荷峰谷差最小、用戶用電不滿意度最小；

步驟8、采用NSGA-II算法對所述分時電價模型進行多目標求解，得到Pareto最優解集，并對目標函數進行評價，選出最優解。

2.根據權利要求1所述的一種分時電價制定方法，其特征在于，所述步驟1具體包括：

步驟1.1、設置條件數τ、分割區間數K，置信水平β；

步驟1.2、根據風電場連續風功率樣本和對應邊緣分布函數得到離散概率分布函數

步驟1.3、將所述離散概率分布函數的概率P^j由大到小依次進行累加，假設當累加到j＝q時，則在置信度水平β下的邊緣分布函數位于區間所屬子區間的并集內，通過逆函數計算得到待預測時刻風電功率區間

3.根據權利要求1或2所述的一種分時電價制定方法，其特征在于，還包括采用PIAW、PICP指標對所述待預測時刻風電功率區間進行精度評價。

4.根據權利要求1所述的一種分時電價制定方法，其特征在于，所述步驟3具體包括：

步驟3.1、先將100組風功率場景組成簇；

步驟3.2、從簇表中選取所述簇；

步驟3.3、采用K-means算法對該簇進行二分得到兩個簇；

步驟3.4、重復步驟3.3，直至達到預置實驗次數；

步驟3.5、從步驟3.4得到的簇中選取總誤差最小的兩個簇；

步驟3.6、將步驟3.5得到的兩個簇添到簇表中；

步驟3.7、重復步驟3.2-3.6，直到簇表中含有10個簇。

5.根據權利要求1所述的一種分時電價制定方法，其特征在于，所述步驟5具體包括：

步驟5.1、將凈負荷場景中的峰谷時段劃分為H個時間段，假設i為某一劃分時段的開始時刻，j為結束時刻，定義對象i、j之間的距離為d_ij，則矩陣[d_ij]為N×N矩陣，行列標為0,1,…N-1；

所述峰谷時段劃分為H個聚類時段的模型的目標函數為

上式中，z_ij為0-1變量，當某時段開始時刻為i，結束時刻為j時，z_ij值為1，否則為0；D_ij為同一個時間段中所有d_ij的和：

上式中，mod為取模運算；

所述峰谷時段劃分為H個聚類時段的模型的約束條件為：

步驟5.2、將H個時間段劃分為峰、平、谷時段。

6.根據權利要求1所述的一種分時電價制定方法，其特征在于，所述步驟6具體包括：

步驟6.1、步驟3得到的所述風功率場景得期望為：

上式中，θ表示某一可能存在的風功率場景，為每個場景的概率值，P_wind為風電出力功率，θ_w為風功率場景集；

步驟6.2、實行峰谷電價前等效凈負荷表達式為：

上式中，Q(t)為用戶負荷。

7.根據權利要求1所述的一種分時電價制定方法，其特征在于，所述步驟7具體包括：

步驟7.1、根據等效凈負荷構建目標函數：

目標函數1、實行峰谷電價后系統峰、谷時段的等效凈負荷差最小：

min?C＝min[max?L(t)-min?L(t)]?????(16)；

上式中，L(t)為實施峰谷電價之后的系統等效凈負荷；

目標函數2、用戶用電不滿意度最小：

上式中，表示t時段用戶用電量的變化率；

步驟7.2、計算負荷轉移率，并根據歷史數據擬合得到用戶響應曲線：

上式中，Δp_ab為時段a和時段b的電價差，h_ab為電價差的飽和區閾值，l_ab為電價差的死區閾值，K_ab為負荷轉移過程中線性區的斜率，λ_max為最大負荷轉移率；

同理可得，等效凈負荷的峰時段到平時段負荷轉移率λ_fp、等效凈負荷的峰時段到谷時段負荷轉移率λ_fg、等效凈負荷的平時段到谷時段負荷轉移率λ_pg，由此得到執行分時電價后各時段的負荷為：

上式中，T_f、T_p、T_g分別代表峰平谷三個時段，L_k0,L_k為執行分時電價前、后的負荷；為執行分時電價前各個時段的等效凈負荷平均值；

步驟7.3、構建約束條件：

約束條件1、時間約束：

T＝T_f+T_p+T_g＝24?????(20)；

約束條件2、負荷約束：

L＝L_f+L_p+L_g??????(21)；

約束條件3、實施分時電價后用戶電費支出小于等于實施分時電價前支出成本：

U₀≥U_TOU?????(24)；

約束條件4、限定實施分時電價后峰谷電價比：

上式中，k₁和k₂是限制峰谷電價比的常數。