峰谷分时电价优化模型及其模糊求解方法
峰谷分时电价建模策略综述
峰谷分时电价建模策略综述廖烽然;程秀娟;刘晓娜;康学通【摘要】峰谷分时电价是需求侧管理的有效措施之一,是电力经济最有效的调节杠杆.合理的划分时段并制定电价可有效引导用户改变用电习惯,改善电能质量,保证电网资源的优化配置.如何公平合理地设计峰谷分时电价方案是确保其顺利实施的关键.针对峰谷分时电价决策模型进行综述,对其在国内外的发展现状进行概括和分析.具体给出几种常见的分时电价模型,总结分时电价的不同建模方法,最后展望峰谷分时电价的未来发展方向.【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2014(041)006【总页数】4页(P17-20)【关键词】峰谷分时电价;需求侧管理;削峰填谷;电力市场【作者】廖烽然;程秀娟;刘晓娜;康学通【作者单位】国网山东省电力公司烟台供电公司,山东烟台 264000;国网山东省电力公司烟台供电公司,山东烟台 264000;国网山东省电力公司烟台供电公司,山东烟台 264000;国网山东省电力公司烟台供电公司,山东烟台 264000【正文语种】中文【中图分类】F407.61随着经济和工业的快速发展,用电负荷也在快速增长。
而用户用电时段较为集中,造成电网峰谷差较大,从而电网在低谷时期大量机组闲置,高峰时期拉闸限电,不仅造成资源浪费,还降低了整体经济效益。
为缓解用电高峰期的紧张局面,提出了利用峰谷分时电价的经济手段。
峰谷分时电价通过引导用户改变用电时间和习惯来调整用电负荷,实现削峰填谷,提高用电负荷率和供电质量[1]。
实行峰谷电价,可降低用户的用电成本,还可减少供电公司在电源和削峰填谷方面的投资,减少机组空置率。
因此采用峰谷分时电价来实施电力需求侧管理具有重要意义[2]。
实施峰谷分时电价的关键在于合理划分峰谷时段和确定各时段电价。
否则,如果峰谷分时电价制定不合理,则无法达到预期效果,甚至出现峰谷倒置的现象。
合理划分峰谷时段是保证分时电价顺利建模和实施的前提。
现有文献一般通过评估用户需求响应,将1个周期划分为峰、平、谷时段,所用方法一般分为两类:基于负荷曲线分布分析和基于供电成本变化分析。
计及电动汽车入网的峰谷电价时段优化模型研究
计及电动汽车入网的峰谷电价时段优化模型研究一、本文概述电动汽车作为新能源汽车的代表,其发展对于推动能源结构转型和减少环境污染具有重要意义。
随着电动汽车数量的不断增加,其充电需求对电网的影响日益凸显,特别是在峰谷电价时段的电力消费模式中,电动汽车的充电行为对电网的负荷平衡和经济运行提出了新的挑战。
在这样的背景下,本文旨在研究计及电动汽车入网的峰谷电价时段优化模型,以实现电网运行的经济性与可靠性的平衡。
通过构建一个考虑电动汽车充电需求的优化模型,本文将分析电动汽车在不同电价时段的充电策略,以及这些策略对电网负荷和经济效益的影响。
具体而言,本文首先将介绍电动汽车入网对电网的影响及其在峰谷电价体系中的作用,然后详细阐述所提出的优化模型的构建过程,包括目标函数的确定、约束条件的设置以及优化算法的选择。
通过案例分析,本文将验证模型的有效性,并探讨电动汽车充电策略对电网运行的积极影响。
通过本研究,期望为电网运营商和政策制定者提供决策支持,促进电动汽车与电网的协调发展,实现能源的高效利用和电网的绿色、低碳转型。
二、电动汽车与电网互动的基本概念电动汽车与电网互动是指通过智能充电技术和能源管理系统,实现电动汽车与电网之间的能量和信息交换,以达到优化电网运行效率和满足电动汽车充电需求的目的。
在这一过程中,电动汽车不仅是能量的消费者,也可以成为电网的储能单元,通过车辆到电网(V2G)技术参与到电网的调节和服务中。
在峰谷电价时段优化模型中,电动汽车的充电行为可以根据电价变化进行调整。
在电价较低的时段,如夜间谷时段,电动汽车可以增加充电量,以储存更多的电能而在电价较高的时段,如白天峰时段,电动汽车可以减少充电或甚至向电网回馈电能,以此来降低电网的负荷,实现电网的削峰填谷。
电动汽车的规模化入网还可以提高电网的灵活性和稳定性。
通过智能调度和管理,可以使电动汽车的充电需求与电网的供需状况相匹配,减少对传统发电设施的依赖,促进可再生能源的利用,提高整个能源系统的效率。
分时电价时段划分模型
分时电价时段划分模型
分时电价时段划分模型可分为多种方法和模型,以下是其中一种常见的方法。
1. 基于市场需求和用电特征:根据不同用户和不同时间段的用电特征和需求变化,将一天的24小时划分为不同时段。
常见的时段划分包括:早高峰时段、晚高峰时段、谷时时段等。
2. 基于负荷曲线:通过分析用户的负荷曲线,将一天的用电负荷分为不同的时段。
常见的方法有:按平均负荷、按峰值负荷等划分。
3. 基于电网供需平衡和成本考虑:考虑电力系统的供需平衡和成本因素,将一天的时间划分为不同的时段。
常见的方法有:将电网负荷分布与电力系统的运行成本相匹配,划分出高成本时段和低成本时段。
4. 基于分时电价政策和效益最大化:根据政府制定的分时电价政策和效益最大化原则,将一天的时间划分为不同时段。
常见的方法有:考虑用户的用电效益和电力系统的效益,通过数学模型和优化算法计算得出最优的时段划分。
需注意的是,不同地区和不同国家的分时电价时段划分模型可能存在差异,具体使用哪种方法需要根据当地的实际情况和需求进行确定。
以上只是一些常见的方法和模型示例,具体实施还需根据具体情况进行细化和优化。
峰谷分时电价优化模型及其模糊求解方法
2008年9月系统工程理论与实践第9期 文章编号:100026788(2008)0920145207峰谷分时电价优化模型及其模糊求解方法谭忠富1,王绵斌1,乞建勋1,侯建朝1,李 雪2(11华北电力大学电力经济研究所,北京102206;21广东电网公司,广州510600)摘要: 制定合理的峰谷分时电价,能有效的削峰填谷,优化社会资源.对实行峰谷分时电价和用电量的历史数据进行分析,构建用户反应曲线;并在此基础上,建立需求侧峰谷分时电价优化模型.由于模型存在最大最小值和多目标优化问题,因此先将目标函数中最大最小值问题转化为约束条件,构造新多目标非线性优化模型;然后采用模糊数学中的最满意方法求解多目标模型.最后,算例分析表明此方法对峰谷分时电价的定价机制具有一定参考作用,有利于此项措施的推行.关键词: 峰谷分时电价;多目标优化;模糊优化;电力需求价格弹性中图分类号: T M73;F12319 文献标志码: A T ime2of2use price optimizing m odel and fuzzy solving methodT AN Zhong2fu1,WANG Mian2bin1,QI Jian2xun1,HOU Jian2chao1,LI Xue2(11Institute of E lectricity Economics,N orth China E lectric P ower University,Beijing102206,China;21G uangdong P ower G rid C om pany, G uangzhou510600,China)Abstract: Establishing appropriate T ime2of2use(T OU)power price can shift peak load and optimize res ources ins ociety.The historical data of prices and consum ptive quantities by practicing T OU price measures are analyzed andthe reaction curve of consumers are constructed.Then based on this,the optimized m odel of T OU price are establishedon the demanding side.S ince there are the optimization of min(max)and multi2objects in the m odel,for s olving it,first trans form the objects into the restriction condition,which will construct the new multi2objects non2linear m odel,then the m ost satis factory method in the fuzzy matches is adopted to s olve the multi2objects m odel.At last,theexam ple shows that the method is feasible and it supplies references to the pricing mechanism of T OU power price,which is propitious to push this measure.K ey w ords: T ime2of2use power price;multi2objects optimization;fuzzy optimization;price elasticity of powerdemand1 问题的提出1984年美国EPRI最早提出需求侧管理(Demand Side Management)的概念,主要是指电力企业为了影响用户用电方式、改善负荷曲线所制定的规划和实施措施.2004年国家发改委、电监会发布的《加强需求侧管理工作的指导意见》,要求充分运用价格杠杆,依照法规进行调度管理,合理引导电力消费等.可见需求侧管理将对提高我国的能源效率起举足轻重的作用.峰谷分时电价是电力需求侧管理的主要措施之一,目的是有效利用资源,使社会效益达到最大化.目前峰谷分时电价在我国大部分地区实施,其削峰填谷效果还是比较明显的.2003年全国缺口负荷在1300万千瓦左右,通过需求侧管理措施弥补900万千瓦;2004年全国缺口负荷为2000万千瓦以上,通过需求侧管理措施降低峰时段电力需求1000万千瓦.但由于我国实行峰谷分时电价采用的主要是行政手段,而不是经济手段,因此导致许多电力公司相对于实行峰谷电价前收入减少.如广东省电网公司2006年执行峰谷分时电价与不执行峰谷分时电价相比,1月、2月的直接电费损失分别为0131亿、0133亿元,有些地市甚至出现峰谷倒置现象,从而影响其实施此项措施的积极性.因此如何制定更加合理的峰谷分时电价,使此项措施顺利实施是一个急需解决的问题.收稿日期:2007201215资助项目:国家自然科学基金(70373017,70571023,50579101) 作者简介:谭忠富(1964-),男,教授,博士后,博士生导师,电力经济研究所所长,主要从事电力经济、风险管理理论的研究,E2mail:tanzhong fu@;王绵斌(1979-),男,博士研究生,主要从事电力经济的研究,E2mail:wmbtree@.目前对于峰谷分时电价的研究是一个热点课题,也呈现出许多理论研究成果,主要可以分为三类:一是提出发电侧与售电侧峰谷分时电价联动模型[1~3],分摊供电公司与发电公司的效益与风险,但研究成果还不是很成熟;二是通过研究用户的需求价格弹性矩阵[4~8]或反应曲线[9~11]来分析用户对价格的响应,从而优化峰谷分时电价,达到用户和供电公司的双赢局面;三是基于博弈控制理论来分析供电公司自主调整峰谷分时电价方式,以达到负控的目的[12].以上的方法各具优点,对推进我国峰谷分时电价的实施起到一定的推动作用,但是同时也存在一些问题.一是峰谷分时电价的目标函数存在最大最小值的优化问题,在模型求解中一般不直接优化,而采用枚举法,从提供的方案中选优[7,11],但所选的最优方案并不一定是模型的最优解;二是峰谷分时电价模型是多目标优化,一般会采用主观赋权法使其转化为单目标函数,其权重的确立存在一定的主观性[5].三是峰谷分时电价的实施效果评价,并非是绝对的,它存在中介的过渡性,属于模糊的概念,应采用模糊算法对其进行求解,这在以往的研究中较为鲜见.本文正是基于以上问题进行研究.先对目标函数的最大最小值问题进行转化,构造新的优化模型,达到连续优化的目的;其次采用模糊优化理论中的最大满意度方法对其进行求解,以得到更加合理的峰谷分时电价.2 数学模型的建立211 用户反应函数根据消费心理学原理,在市场环境下,用户对不同的电价会有不同的响应,从而改变其用电的方式,产生移峰填谷的效果.因此,用户对电价的反应可以形成一条用户的反应曲线.目前,我国各省对于峰谷分时电价分别做了几次的调整,如广东省,峰谷价差比先从115∶1∶015调整为1135∶1∶016,再调整到目前的1158∶1∶015.但由于对价差比的调整缺乏一定理论依据,调整后的峰谷电价仍使电网公司面临着收入减少的局面.因此,有必要对用户反应曲线进行研究.峰谷价差比多次的调整后,可统计出调整前后的电价差和电量差;然后对其进行回归拟合,可得出某一地区用户的反应曲线.不同地区同类用户和同一地区不同类型用户其反应曲线是不同的[9],因此回归曲线的形状应根据当地用户的实际情况来确定,选择合适的曲线函数.假设未实施峰谷分时电价前的售电电价为P 0,以它为标准值,实施峰谷分时电价后用标么值表示,那么谷段电价用x 1表示,平段电价用x 2表示,峰段电价用x 3表示.监管部门可根据当地的实际情况来确定x 1,x 2,x 3的取值范围.用户的反应曲线可表示为:y =f (t ,x 1,x 2,x 3)(1)其中:y 为t 时段用户实行峰谷分时电价后用电量与实施前用电量的比值.212 模型的建立实行峰谷电价的主要目的是为了削峰填谷,减少峰谷差,使负荷曲线更加平坦.因此,根据实施前的典型日负荷曲线,其目标函数可表示为:1)使日负荷曲线的峰负荷最小,即:min x 1,x 2,x 3max t L =Q t f (t ,x 1,x 2,x 3)Δt (2) 2)使日负荷曲线的谷负荷最大,即:max x 1,x 2,x 3min t L =Q t f (t ,x 1,x 2,x 3)Δt (3) 3)日负荷曲线的峰谷差,即:min x 1,x 2,x 3max t Q t f (t ,x 1,x 2,x 3)Δt -min t Q t f (t ,x 1,x 2,x 3)Δt (4)其中,Q t (t =1,2,3,…,T )分别为实施峰谷分时电价前各时段的用电量,T 为划分时段的总数,Δt 为各时段的时间.由于上面的三个目标函数中,存在重复现象,只需两个就可满足,因此,只取1)、3)即可.约束条件:1)确保供电公司获利:需求侧管理是一项社会性的措施,不仅要确保用户的利益不受损害,也要保证供电公司实行峰谷分时电价后的利润不小于实行峰谷分时电价前,这样才有利于此项措施的执行.供电公641系统工程理论与实践2008年9月司实施峰谷分时电价前的收益为:B 1=(P 0-P m )∑Tt =1Q t (5) 供电公司实施峰谷分时电价后,将会节省电网建设,节约社会资源,因此政府应以减少税收或电价补贴的方式对其进行激励.因此,供电公司实施峰谷分时电价后的收益为:B 2=P 0Q ′1x 1+P 0Q ′3x 3+P 0Q ′2x 2-P m∑3j =1Q ′j +G ∑3j =1Q ′j (6) 那么其约束为:B 2≥B 1(7)其中,P m 为上网电价;Q ′1,Q ′2,Q ′3分别为实施峰谷电价后用户在谷、平、峰时段的用电量;G 为实行峰谷电价措施后,政府对供电公司的补偿,单位为元Πkwh.2)确保用户收益:为了保证用户的满意度和利益,必须使其实施峰谷分时电价前后的单位购电成本不增加.其约束条件为:Q ′1P 0x 1+Q ′2P 0x 2+Q ′3P 0x 3Q 1+Q 2+Q 3≤P 0(8) 3)考虑到发电成本和用户的承受能力,监管部门必须对峰谷分时电价进行约束如下:P 1min ≤P 0x 1≤P 1maxP 2min ≤P 0x 2≤P 2max(9)P 3min ≤P 0x 3≤P 3max 由于目标函数的参数变量为x 1,x 2,x 3,因此可转化为:P 1min ΠP 0≤x 1≤P 1max ΠP 0P 2min ΠP 0≤x 2≤P 2max ΠP 0(10)P 3min ΠP 0≤x 3≤P 3max ΠP 0其中,P 1min 、P 1max ,P 2min 、P 2max ,P 3min 、P 3max 分别为监管部门规定的谷段电价、平段电价、峰段电价的最小值和最大值.它们与购电的边际成本、当地用户的消费水平及满意度有关. 4)用电量不变:为了方便计算,可假设用户实行峰谷分时电价前后的用电量不变,其约束条件如下:Q ′1+Q ′2+Q ′3=Q 1+Q 2+Q 3(11)3 模型求解1)最大最小值转化模型中的目标函数涉及求最大最小值的优化问题,如果直接采用以往的数学方法进行求解,比较困难.为了简化计算,本文引入两个变量v ,u .设v 为L (t ,x 1,x 2,x 3)(t =1,…,T )的一个共同上界, ω为L (t ,x 1,x 2,x 3)的一个共同下界,则原始模型可转变为:min {v ,v - ω}s.t.L (t ,x 1,x 2,x 3)≤v , t =1,…,TL (t ,x 1,x 2,x 3)≥ ω, t =1,…,TB 2≥B 1P 0x 1Q ′1+P 0x 2Q ′2+P 0x 3Q ′3Q 1+Q 2+Q 3≤P 0P 1min ΠP 0≤x 1≤P 1max ΠP 0P 2min ΠP 0≤x 2≤P 2max ΠP 0P 3min ΠP 0≤x 3≤P 3max ΠP 0Q ′1+Q ′2+Q ′3=Q 1+Q 2+Q 3(12) 2)多目标优化741第9期峰谷分时电价优化模型及其模糊求解方法式(12)是一个多目标模型,对于多目标系统的优化一般难以找到一个最优解,大多是在权衡协调各个目标的基础上,依据问题要求,寻求既有一定精确度又有实际意义的最佳满意解.目前多目标优化方法有很多,常用的是通过设定权值的方法将多目标问题单目标化,然后进行求解.但是其权值通常是人为设定的,带有主观性,缺少相应的理论依据.由于本模型的最优解,不仅受到约束条件的影响,而且也受各目标函数最优值的影响,因而,在它们的限制下,模型的最优解具有一定模糊性,一般不存在绝对最优解,而只可能是一个优化程度相对较高的满意解.根据以上分析,本文将结合模糊数学的相关知识,运用基于隶属度的多目标模糊优化方法对其进行优化[13,14],其步骤如下:步骤1 分别求解两个单目标问题.首先,求解最大负荷最小值的单目标模型,采用matlab 求解有约束非线性问题,可得到x 1,x 2,x 3和目标函数的最优值L min ,此时相对应的峰谷差为d ′;其次,求解以最小峰谷差为单目标的模型,同理,可得到x ′1,x ′2,x ′3和目标函数的最优值为d min ,与之相对应的最大负荷为L ′.图1 半梯形分布中偏小型图步骤2 定义目标函数的隶属函数,将目标模糊化.由于最大负荷和峰谷差都是越小越好,因此,可采用半梯形分布中偏小型,如图1.最大负荷的数学表达式为u (L )=1L ≤L minL max -LL max -L min L min <L <L max0L ≥L max(13)其中,L min 和L max 分别为目标1在式(12)约束条件下最大负荷的最小值和最大值.同理,峰谷差的隶属函数也为半梯形函数,其数学表达式如下:u (d )=1d ≤d mind max -dd max -d 1min d min <d <d max0d ≥d max(14)其中,d min 和d max 分别为目标2在式(12)约束下峰谷差的最小值和最大值.步骤3 根据最大满意度原则求x 31,x 32,x 33.在确保x 31,x 32,x 33满足约束条件的情况下,满足:u 0(x 31,x 32,x 33)=max[u (L )∧u (d )],这样可以使多目标问题转化为单目标优化问题.则供电公司实行峰谷分时电价的模型可描述为:max us.t.u ≤L max -L L max -L minu ≤d max -dd max -d minL (t ,x 1,x 2,x 3)≤v , t =1,…,TL (t ,x 1,x 2,x 3)≥ ω, t =1,…,TB 2≥B 1P 0x 1Q ′1+P 0x 2Q ′2+P 0x 3Q ′3Q 1+Q 2+Q 3≤P 0P 1min ΠP 0≤x 1≤P 1max ΠP 0P 2min ΠP 0≤x 2≤P 2max ΠP 0P 3min ΠP 0≤x 3≤P 3max ΠP 0Q ′1+Q ′2+Q ′3=Q 1+Q 2+Q 30≤u ≤1(15)841系统工程理论与实践2008年9月图2 模型求解流程图 对其进行化简可得:maxus.t.u (L max -L min )+L ≤L maxu (d max -d min )+d ≤d maxL (t ,x 1,x 2,x 3)≤v , t =1,…,TL (t ,x 1,x 2,x 3)≥ ω, t =1,…,TB 2≥B 1P 0x 1Q ′1+P 0x 2Q ′2+P 0x 3Q ′3Q 1+Q 2+Q 3≤P 0P 1min ΠP 0≤x 1≤P 1max ΠP 0P 2min ΠP 0≤x 2≤P 2max ΠP 0P 3min ΠP 0≤x 3≤P 3max ΠP 0Q ′1+Q ′2+Q ′3=Q 1+Q 2+Q 30≤u ≤1(16)上述模型为多元非线性规划问题,主要变量有x 1,x 2,x 3,v , ω,u ,因此可利用matlab 中fmincon 功能对其进行求解.这样既可很好的解决最大最小值优化问题,又可解决多目标优化问题,从而求得更加合理的峰谷分时电价.其模型求解的流程图如图2所示.4 算例分析表1 典型日负荷数据t 负荷(MW )t 负荷(MW )t 负荷(MW )116891881719621641019118186316011195192134162121982021551581319221222616514216222057171152332319281831623824170广东省某市2005年12月份共153家大工业实行峰谷分时电价.实施峰谷分时电价前电价为统一的平段电价01527元Πkwh ;P m =014元Πkwh ;典型日负荷数据如表1.实行峰谷分时电价后情况如下:峰段电价为01832元Πkwh ,平段电价为01527元Πkwh ,谷段电价为01264元Πkwh ,此时峰谷差比为1158∶1∶015;设政府对供电公司的补偿金G 为0102元Πkwh.峰谷时段划分如下:高峰时段为14:00~17:00和19:00~22:00;平时段为8:00~14:00,17:00~19:00和22:00~24:00;低谷时段为0:00~8:00.根据当地的实际情况,设定谷段电价可以波动范围为013≤x 1≤1,平段电价可以波动范围为018≤x 2≤1,峰段电价的波动范围为1≤x 3≤118;规定实施峰谷分时电价后,其最大负荷不能超过原先的最大负荷,最小负荷不能小于原先的最小负荷.其优化过程如下:1)可以依据该市几次电价调整后用户的电量转移情况和对用户价格响应调查表的分析结果,并采用文献[9]的方法对其综合分时电价与各时段用电量进行拟合.但由于数据不全,本文假设该市电价综合反应曲线函数如下[9]:y =014319x 3-014794x 2-014191x +114629(x ≤1)y =01329x 3-118315x 2+215134x -010111(x >1) 虽然该反应曲线不一定能准确反应广东某市用户价格响应情况,但同是一个地级市,用户的响应具有一定的相似性,且算例只是为了检验模型的可行性,其偏差并不影响验证的结果,因此本文假设具有一定合理性.2)对其进行单目标优化:首先以最大负荷的最小化为目标,根据模型(11)的约束,可以得出此时的最941第9期峰谷分时电价优化模型及其模糊求解方法优电价为x 1=014956,x 2=111199,x 3=113460,L min =20317452MW ,峰谷差为d ′=2614675MW.同理可以求出此时的最大负荷为L max =238MW ,x 1=015,x 2=1,x 3=1158.其次,以峰谷差的最小化为单目标的优化结果为:x 1=015418,x 2=110751,x 3=113377,d min =2510955MW ,对应的最大负荷为L ′=20419781MW ;同理,可求出对应的最大峰谷差为d max =80MW ,x 1=015,x 2=1,x 3=1158.根据式(13)和式(14)可得出:u (L )=1L ≤20317452238-L238-2031745220317452<L <2380L ≥238u (d )=1d ≤251095580-d80-25109552510955<d <800d ≥80 3)模糊优化:根据模型(16),可得最优值:x 1=015084,x 2=111065,x 3=113451,此时的最大负荷为20318788MW ,最小负荷为17811143MW ,峰谷差为2517645MW ,u =019878.其典型日负荷曲线如图3.图3 典型日负荷曲线可见,采用模糊优化所得的最大负荷和峰谷差分别介于单目标优化最小值和最大值之间,可为供电公司提供更加合理的峰谷分时电价策略.实施峰谷分时电价前后系统最大负荷减少了3411212MW ,峰谷差减少了5412355MW.供电公司实施峰谷分时电价前的收益为580517元,实施峰谷分时电价后的收益58053117元,增加1417元;用户实施峰谷分时电价前的单位电价为01527元Πkwh ,实施峰谷分时电价后平均单位电价为01507元Πkwh ,减少0102元Πkwh ,达到了双方共赢.5 结论本文采用模糊优化理论对峰谷分时电价模型进行连续优化,从而得到更加可行的峰谷分时电价,通过分析可以得出以下结论:1)本文构建基于用户反应曲线的峰谷分时电价优化模型,不仅适用于峰、平、谷时段的研究;也适用于对每个时段用户反应曲线的研究,可得出更加准确的负荷,为多时段分时电价奠定一定的理论基础.2)本文采用模糊优化对峰谷分时电价模型进行求解,不仅可以避免构造评价函数;而且可以反映各个单目标最优解和多目标满意解之间的相互关系,在综合考虑各个目标的条件下,寻求一合适的优化方案,使各个目标都尽可能处于较优状态,从而得到更加客观的峰谷分时电价.3)不同地区的用户反应度不同,通过本模型得出的峰平谷比例也不相同.因此,同一省份,如果各市经济发展相差较大,为了保护供电公司和用户的利益,其峰谷电价的比例也应不同,这样才能更加有利此项措施的实行.4)实施峰谷分时电价不仅是需求侧管理的有利措施,也是社会节能和能源优化的重要措施.因此,政府可以通过减税或补贴方式激励供电公司,以促进此项措施的顺利推行.参考文献:[1] 刘昌,李继传,姚建刚,等.峰谷分时电价的分析与建模[J ].电力需求侧管理,2005,7(5):14-17.Liu C ,Li J 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,2000,12(6):22-26.(上接第121页)参考文献:[1] 李凌丰,谭建荣,赵海霞.基于AHP 模糊优先权的虚拟企业伙伴选择方法[J ].系统工程理论与实践,2004,24(12):1-7.Li L F ,T an J R ,Zhao H X.Virtual enterprise partnership selection method based on AHP fuzzy pereference [J ].Systems Engineering -Theory &Practice ,2004,24(12):1-7.[2] Srinivas T alluri ,Baker R C ,Joseph Sarkis.A framew ork for designing efficient value chain netw orks[J ].International Journal ofProduction Economics ,1999,62:133-144.[3] Zhao F Q ,H ong Y,Y u D M.A multi 2objective optimization m odel of the partner selection problem in a virtual enterprise and itss olution with genetic alg orithms[J ].International Journal of Advanced Manu facturing T echnology ,2006,28:1246-1253.[4] Z eng Z B ,Li Y,Zhu W X.Partner selection with a due date constraint in virtual enterprises [J ].Applied Mathematics andC om putation ,2006,175:1353-1365.151第9期峰谷分时电价优化模型及其模糊求解方法。
广西壮族自治区峰谷分时电价方案
保持平段电价不变。
谷时电价
在平段电价基础上下浮一定比例,具体下浮比例 根据地区和行业分类确定。
峰谷电价浮动机制
根据市场供需关系和电力供需状况,适时调整峰谷电价上浮和下浮比例,以实现电 价的有效传导和资源的优化配置。
建立峰谷分时电价与电力市场的联动机制,根据电力市场价格波动情况,适时调整 峰谷电价水平,以稳定电力市场价格。
国际峰谷分时电价实施情况
许多国家和地区也实行了峰谷分时电价政策,并积累了丰富的经验。例如,欧洲一些国家在实施峰谷 分时电价的同时,还采用了需求响应和智能家居等技术手段来调节电力负荷。
02
广西壮族自治区电力市场情况
广西电力装机容量和发电量
广西电力装机容量
截至2022年底,广西电力装机容量达到6000万千瓦,其中火电装机容量约3000万千瓦,水电装机容量约1500万 千瓦,风电和光伏发电装机容量约1500万千瓦。
在峰谷分时电价制度下,电价随着时间变化而变化,鼓励电 力用户在非高峰时段用电,降低高峰时段的用电负荷,从而 平衡电网负荷,提高电力系统的运行效率。
峰谷分时电价的力供需缺口
通过提高高峰时段的电价,可以鼓励用户减少或 错峰用电,降低电网负荷,缓解电力供需缺口。
提高电力系统的运行效率
生活习惯改变
峰谷分时电价的实施可能会促使居民 在高峰时段减少用电量,在低谷时段 增加用电量,从而改变居民的生活习 惯。
对企业用电的影响
生产成本
企业是电力消耗的大户,峰谷分时电价 对企业生产成本产生直接影响。企业需 要根据自身生产特点和用电需求,合理 安排生产计划,以降低生产成本。
VS
技术升级
峰谷分时电价的实施可能会促使企业采用 节能技术和设备,优化生产工艺,提高能 源利用效率,从而降低用电成本。
峰谷分时电价的成本效益分析模型及其应用_唐捷
62
唐捷等:峰谷分时电价的成本效益分析模型及其应用
Vol. 31 No. 6
取代电力公司而成为 DSM 措施的主要发起者和实 施者。因此,本文将在现有研究成果的基础上,结 合“厂网分开”后我国电力市场的现状,逐个分析 峰谷分时电价各参与方的成本和效益, 分别建立电网 公司、 电力用户、 发电公司和全社会的成本效益分析 模型,并详细介绍了成本效益分析的计算流程。
式中:Cp、Bp 分别为电网公司实施峰谷分时电价的 总成本和总效益;Cpi 、Bpi 分别为电网公司第 i 年的 成本和效益;Ei、Mi 分别为电网公司第 i 年实施峰 谷分时电价的相关设备投资成本和项目管理费用; ΔQi 为第 i 年通过实施峰谷分时电价所实现的“削 峰填谷”电量,反映了电力用户对峰谷分时电价方 案的响应情况;Afi 为电网公司第 i 年的单位可免容 量成本;Ki =1/(1+r)i 为第 i 年的现值系数;r 为年利 率;M 为峰谷分时电价方案的实施年数;Ri 和 R'i 分别为电网公司第 i 年的售电收入损失和可免电量 成本,可通过以下公式求得: Ri = ρ pi (Qfi + Qpi + Qgi ) − ρ fi (Qfi − ∆Qi ) − ρ pi [Qpi + (1 − λi )∆Qi ] − ρgi (Qgi + λi ∆Qi ) ′i (Qfi + Qpi + Qgi ) − ρ f′i (Qfi − ∆Qi ) − Ri′ = ρ p ′i [Qpi + (1 − λi )∆Qi ] − ρg ′i (Qgi + λi ∆Qi ) ρp (4) ′i 分别为第 i 年未实施峰谷分时电价 式中: ρ pi 和 ρ p 与峰谷 上 网电价时的电网平 均 销售电价和平 均 上 网电价;Qfi 、Qpi、Qgi 分别为第 i 年未实施峰谷分 时电价时的峰、平、谷各时段用电量,以上参数可 根据历史统计数据或负荷预测数据得出;ρ fi 、ρpi 、 ρgi 表示待分析的峰谷分时电价方案, 其值分别为第 i 年实施的峰、平、谷各时段平均销售电价; ρf′i 、 ′i 、 ρg ′i 分别为第 i 年实施的峰、平、谷各时段平 ρp 均上网电价,可根据发电公司在不同时段的不同单 [16] 位发电成本测算得出 ;λi 为第 i 年的“削峰填谷” 电量分配系数。 1.3 电力用户的成本效益分析模型 电力用户与 实施 峰谷分时电价相关的效益包 括用户减少的电费支出,成本包括用户承担的设备 投资成本和项目管理费用,其中项目管理费用又包 括用户增加的运行、维护费用以及由于用电方式调 整而给予工人的加班补贴费用等。因此,电力用户 的成本、效益分析模型分别为 Cu = ∑ Cui = ∑ K i ( Ei′ + M i′)
峰谷分时电价实施方案
峰谷分时电价实施方案随着社会经济的不断发展,电力需求量不断增加,如何合理利用电力资源、平衡供需关系,成为当前电力行业亟待解决的问题。
峰谷分时电价实施方案的提出,旨在通过差别化的电价政策,引导用户在高峰期减少用电,促进电力资源的合理利用,优化电力供应结构,提高供电可靠性,降低用电成本,实现经济、环保、可持续发展的目标。
一、方案内容。
1. 峰谷分时电价的确定。
根据国家有关规定和电力市场实际情况,确定不同时段的电价差异,一般分为高峰时段、平谷时段和谷时时段。
高峰时段电价相对较高,平谷时段稍低,谷时时段最低。
2. 电价调整机制。
电力部门将根据市场情况和用户用电特点,灵活调整峰谷分时电价,确保电价政策的灵活性和适应性。
3. 用户分类管理。
根据用户用电特点和行业需求,将用户分为不同类别,对不同类别的用户实行不同的峰谷分时电价政策,以满足不同用户的用电需求。
二、实施效果。
1. 促进用电结构调整。
通过峰谷分时电价政策的实施,用户在高峰时段用电成本增加,能够有效引导用户调整用电结构,减少高峰期用电,增加谷时段用电,实现用电行为的合理分时。
2. 优化电力供应结构。
峰谷分时电价政策的实施,能够有效平抑高峰期的用电需求,减少电力供应压力,提高电力供应的可靠性和稳定性,避免电力供应的紧张局面。
3. 降低用电成本。
对于用户而言,通过合理安排用电时段,可以在谷时段用电,享受较低的电价,从而降低用电成本,提高用电效益。
三、实施保障。
1. 完善监管机制。
建立健全的监管机制,加强对电力市场的监督管理,确保峰谷分时电价政策的有效实施。
2. 提高用户宣传意识。
加强对用户的宣传教育,提高用户对峰谷分时电价政策的认知度,引导用户合理安排用电时段。
3. 完善配套措施。
建立完善的用电监测系统,为用户提供用电数据支持,帮助用户合理安排用电时段。
四、结语。
峰谷分时电价实施方案的提出,是电力行业供需管理的一项重要举措,有利于优化电力资源配置,提高供电可靠性,降低用电成本,为电力行业的可持续发展提供了有力支持。
基于峰谷分时电价机制的节能发电调度优化模型
TAN Zh o n g . f u‘
2 . G u a n g d o n g E l e c t r i c P o w e r D e s i g n I n s t i t u t e , G u a n g z h o u 5 1 0 6 6 3 ,C h i n a )
En e r g y - Sa v i n g Ge n e r a t i o n Di s p a t c h i n g Op t i mi z a t i o n Mo d e l B a s e d
o n Ti me . o f - Us e Pr i c e Me c h a n i s m
发电侧机组节能发电调度模型通过对各机组的启停因子以及机组出力的控制实现能耗最少的优化目标因此模型中的决策变量为机组启停状态变量ujt以及机组出力变量g3发电侧与需求侧联合优化模型现阶段的研究大多单独针对需求侧或发电侧进行优化如在需求侧构建以峰谷负荷差最少为目标的优化模型在发电侧构建以可靠性节能减排为目标的机组组合优化模型等等关于需求侧分时电价与发电侧机组组合模型的联合优化尚未有相关研究
谭忠 富 , 宋艺 航 , 李效 臻 , 张 会娟 , 安 建强
( 1 . 华北电力大学 经济与管理学院 , 北京 1 0 2 2 0 6 ;2 . 广东电力设计研究院 , 广 东 广州 5 1 0 6 6 3 )
摘 要: 为 减 少 能源 消耗 , 电力 工 业 在 发 电 侧 推 行 节 能 发 电调 度 , 而 在用 电侧则施 行需求 侧管理 。事实上 , 发 电 侧 与 尉 电 侧 可 以通 过 联 合 优 化 实 现更 好 的 节 能 效 果 。 峰 谷 分 时 电价 将 改 变 原 有 系统 负 荷 的 分 布 , 发 电 侧 机 组 发 电调度的安排将随之改变 , 发 电煤 耗 水 平 也 将 相 应 地 变 动 。 有 鉴 于 此 , 首 先 分 别 构 建 了需 求 侧 峰 谷 分 时 电 价 响 应 分 析模 型 以 及 发 电侧 节 能 发 电 调度 的 机 组组 合 模 型 ; 其 次, 为 了实 现 分 时 电价 响应 向 机组 煤 耗 效 益 的传 递 , 以 机组 发 电 煤 耗 与 启 停 煤 耗 最 少 为 目标 构建 了需 求 侧 与 发 电侧 的 联 合 优 化 模 型 ; 最后 , 通 过 算 例 分 析 发 掘 模 型 的 节能效益 , 借助 G A MS求 解 上 述 模 型 , 优 化 结 果 表 明分 时 电价 的优 化 将 有 助 于 改 进 发 电 侧 的 节 能 ,L I X i a o . z h e n , Z HA N G H u i - j u a n ,A N J i a n ・ q i a n g ( 1 . S c h o o l o f E c o n o mi c s a n d Ma n a g e m e n t ,N o r t h C h i n a E l e c t r i c P o w e r U n i v e r s i t y ,B e i j i n g 1 0 2 2 0 6,C h i n a ;
企业用电峰谷分时电价的成本效益优化分析模型
企业用电峰谷分时电价的成本效益优化分析模型摘要:介绍实施峰谷分时电价是一项有效的DSM措施。
从电力市场运行规则、峰谷分时电价的成本效益分析模型及峰谷分时电价成本效益分析与计算流程几方面进行了浅析。
关键词:峰谷分时电价;成本效益分析;需求侧管理(DSM);用电企业TOU electricity tariff corporate cost-benefit analysis model optimizationFang XiumeiHuang RulinAbstract: The implementation of TOU pricing is an effective DSM measures. From the electricity market operation rules, TOU pricing model and cost-benefit analysis cost-benefit analysis of TOU pricing and calculation of several aspects of the Analysis Process.Key words:TOU price; cost-benefit analysis; demand-side management (DSM); electricity companies一、引言随着企业的不断发展,用电需求也越来越高,而电力需求侧管理(demand side management,DSM)作为一种有效的负荷管理手段也越来越受到重视。
DSM是指电力公司为了影响(改变)用户的电力消费,使其产生电力公司希望的负荷曲线形状(即改善负荷时间特性及数量)而计划和实施的措施。
国内外的研究表明,峰谷分时电价的确是一项有效的DSM措施。
它通过价格信号引导用户采取合理的用电结构和方式,从而减小电网高峰时段的负荷需求,提高系统负荷率和设备利用率,增强系统运行的可靠性和经济性,不仅有利于节约能源和电网资源的优化配置,还有助于企业的可持续发展。
课件设计峰谷分时电价的数学模型.ppt
❖ 分时电价模型需兼顾发电厂,电力公司,用户三侧 的利益,提高电力公司,用户,发电厂实行分时电价 的积极性。
研究分时电价模型的意义
发电厂
电力公司
用户
电力需求价格弹性
❖ 需求价格弹性的概念:影响需求量的某因素(自 变量)的值每变动百分之一,所引起需求量变化 的百分率。通常,用价格变动的百分率引起需求 量变化的百分率来表示。这两个百分率的比值, 称为弹性系数。
得到分时电价后的各时段平均费用 r f r g r p
用其求取分时电价后的各时段用电量。预测将 来的经济收入。根据历史数据寻求该时段的电
力需求价格弹性系数;即可根据电量预测值来 判断分时电价后的各时段用电量。前提是我们 假设各时段的电力需求价格弹性系数恒定。
构建电价数学模型
p
(Qp Q1) / Q1 (rp r) / r
❖ 价格弹性系数:
表示弹性的大小=需求量变动的比率/价格变动的 比率
Ep
Q(Q2Q1)/Q1 P (P2P1)/P1
电力需求价格弹性
❖ 根据价格弹性系数的表述方式与应用情况,可分 为弧弹性系数和点弹性系数两种表达方式。
(1) 求弧弹性: 即把计算价格变动的百分率所用价 格用变动前后两个价格的算术平均数来代替,而 计算需求变动百分率的需求量则用变动前后两个 需求量的算术平均数来代替。要计算需求曲线上 某两点之间一段弧的平均弹性。如果不知道需求 曲线方程,只知道需求曲线上两点的坐标(更多 的属于这种情况),则可由上式求得弧弹性系数。
g
(Qg Q3) / Q3 (rg r) / r
Q f Q 1 Q 2 Q 3 Q p Q g
峰谷分时电价 调整策略
峰谷分时电价调整策略峰谷分时电价是一种电价制度,它根据电网的负荷变化情况,将每天24小时划分为高峰、平段、低谷等多个时段,并对各时段制定不同的电价水平。
这种电价制度旨在通过价格手段引导电力用户合理安排用电时间,从而在电力供应紧张的情况下,达到移峰填谷、提高电力利用效率和保障电力供应的效果。
调整峰谷分时电价策略需要考虑多个因素,包括但不限于:1. 电力供需情况:根据电力市场的供需情况,合理设置峰谷分时电价的比例和时段。
在电力供应紧张的情况下,可以提高峰时段的电价,降低谷时段的电价,鼓励用户在低谷时段多用电;在电力供应宽松的情况下,可以适当降低峰时段的电价,提高谷时段的电价,以更好地利用电力资源。
2. 用户需求特点:不同用户的用电需求和用电特点不同,需要根据用户的实际需求和用电规律,制定针对性的峰谷分时电价策略。
例如,对于工业用户,由于其用电量大且用电负荷比较稳定,可以采用较低的峰谷价差;对于居民用户,由于其用电量较小且用电负荷波动较大,可以采用较高的峰谷价差。
3. 电力系统的运行效率:峰谷分时电价策略需要考虑到电力系统的运行效率。
在电力系统的运行过程中,需要充分考虑发电、输电、配电和用电等各个环节的效率和效益。
因此,在制定峰谷分时电价策略时,需要充分考虑电力系统的整体运行效率。
4. 环保和能源消耗:在制定峰谷分时电价策略时,需要考虑到环保和能源消耗的因素。
对于一些高耗能、高污染的行业和用户,需要制定更加严格的峰谷分时电价政策,从而降低其对环境和能源的负面影响。
总之,调整峰谷分时电价策略需要根据实际情况进行综合考虑和权衡。
在制定策略时,需要充分考虑电力供需情况、用户需求特点、电力系统的运行效率以及环保和能源消耗等因素。
同时,也需要根据实际情况不断调整和完善峰谷分时电价政策,以达到更好的效果。
智能电力技术中的分时电价策略与优化方法
智能电力技术中的分时电价策略与优化方法随着人们对节能减排、可持续发展的要求日益提高,智能电力技术逐渐成为了能源领域的一个热门话题。
其中,分时电价策略与优化方法作为智能电力技术的重要组成部分,对于实现电力资源的合理利用和能源管理的智能化具有重要意义。
本文将探讨智能电力技术中的分时电价策略与优化方法。
一、背景与概述随着电力需求的快速增长,电力系统面临着日益庞大的运行压力。
传统的电力系统在供需匹配、峰谷负荷调度等方面面临一系列的挑战。
为了有效引导电力用户的用电行为,提高电力资源的利用效率,智能电力技术中的分时电价策略应运而生。
分时电价策略是根据电力系统的供需情况,将电能价格按照不同时段划分为高峰、平谷和低谷等不同的价格区间,通过引导用户在低谷时段集中用电,实现负荷平衡,提高电力系统的效率和稳定性。
二、分时电价策略的分类根据不同的电力市场和用户需求,分时电价策略可以分为峰谷电价策略、动态电价策略和参考电价策略等几类。
峰谷电价策略是最常见的一种分时电价策略。
该策略将一天分为高峰时段、平谷时段和低谷时段,电价在不同时段有所差异。
通过这种策略,电力系统可以引导用户在低谷时段用电,达到平稳负荷的目的。
动态电价策略根据实际的电力供需情况,实时调整电价。
这种策略通常通过电力市场的运行机制来实现,根据市场需求的变化,自动调整电价,激励用户优化用电行为。
参考电价策略是将电价和外部因素(如能源价格、环境因素等)相结合,通过参考这些因素来确定电价。
这种策略可以根据具体情况进行调整,并且可以根据用户的需求进行个性化定制。
三、分时电价策略优化方法对于分时电价策略的优化,可以从供给侧和需求侧两个方面进行考虑。
供给侧优化主要关注电力系统的负荷平衡和电力资源的合理调度。
通过合理安排不同时段的电价,引导用户在低谷时段集中用电,平衡电力系统的负荷,提高供电效率。
例如,在峰谷电价策略中,通过适当提高高峰时段和平谷时段的电价,鼓励用户在低谷时段使用电力设备,并在高峰时段减少用电负荷。
峰谷分时电价 峰谷系数 -回复
峰谷分时电价峰谷系数-回复峰谷分时电价(Peak-Valley Time-of-Use Pricing),又称为峰谷电价,是一种根据电力供需情况不同时段采取不同电价的电力计价方式。
峰谷系数是指峰谷电价中高峰电价与谷时电价的比值。
本文将详细介绍峰谷分时电价和峰谷系数,并探讨其应用和优势。
一、峰谷分时电价的背景与定义随着工业化和城市化的快速发展,电力需求不断增加,而电力供应的压力也愈发突出。
为了优化能源利用和电力系统的供需平衡,推行峰谷分时电价成为了一种有效的措施。
所谓峰谷分时电价,就是将一天24小时分为不同的时间段,根据不同时间段的电力供需情况,制定相应的电价策略。
最常见的峰谷电价分为三种时段,即高峰时段、平峰时段和谷时时段。
高峰时段通常发生在白天的用电高峰期,电力系统负荷较大,此时电价较高,以鼓励用户选择在其他时段用电。
平峰时段发生在白天的非高峰期,电力负荷相对较低,电价相对较低。
而谷时时段发生在夜晚,电力需求较低,电力系统负荷较轻,此时电价最低。
为了给用户带来用电成本的节约和电力系统的负荷平衡,电力公司会根据不同时段的电力供需情况制定相应的电价,通过引导用户在谷时时段用电以平抑负荷峰值。
二、峰谷系数的计算与应用峰谷系数是峰谷电价中高峰电价与谷时电价的比值,用于衡量电力负荷波动的程度。
其计算公式为:峰谷系数= 高峰电价/ 谷时电价峰谷系数越高,说明电力负荷波动越大。
通常情况下,高峰时段用电负荷大,而谷时时段用电负荷小,因此峰谷系数一般大于1。
峰谷系数的应用主要体现在以下几个方面:1. 定期电价调整:根据不同时期电力负荷变化,电力公司可以定期调整峰谷电价,以引导用户在低负荷时段用电,平抑负荷峰值。
通过制定合理的峰谷系数,可以激励用户选择在谷时时段集中用电,进而优化电力系统供需平衡,降低能源消耗和环境污染。
2. 诱导用户用能行为调整:峰谷电价的制定可以引导用户改变用电行为,例如在高峰时段避免集中用电,将部分用电活动转移到谷时时段,如洗衣机、烘干机等电器的使用。
电力系统能耗峰谷调度优化
电力系统能耗峰谷调度优化随着社会经济的不断发展,电力系统的能耗管理问题也日益凸显。
电力系统的能耗峰谷调度优化成为解决当前能源供给紧张、负荷波动大等问题的关键之一。
电力系统能耗峰谷调度优化是指在保证电力系统正常运行的前提下,通过合理管理和调度电力系统设备,使得系统在峰谷负荷之间实现合理分配,达到最佳能耗效益。
本文将结合实际案例,对电力系统能耗峰谷调度优化进行深入研究和探讨。
一、电力系统能耗峰谷调度优化的背景与意义电力系统是国家经济社会发展的基础设施,其运行状态直接关系到整个社会各个行业的正常运行。
随着经济的不断发展,电力消耗量不断增加,给电力系统的供给和调度带来了前所未有的挑战。
在电力系统运行中,负荷的波动较大,存在着明显的峰谷差异,如何合理分配各个时段的能耗,达到能量的最有效利用,成为电力系统运营管理中的重要问题。
电力系统能耗峰谷调度优化的意义在于提高电力系统的运行效率和经济性。
通过科学合理的调度优化方案,可以有效减少电力系统运行中的浪费,降低成本,提高供电可靠性和稳定性,为国家的能源战略发展贡献力量。
二、电力系统能耗峰谷调度优化的现状分析1. 能耗峰谷分布不均:电力系统各个时段的负荷分布存在着明显的峰谷差异,例如白天的用电高峰和夜间的用电低谷。
这种不均衡的分布给电力系统的运行管理带来了一定的挑战。
2. 能耗调度不完善:目前,电力系统的调度方式主要依靠人工经验和简单的规划,缺乏科学的理论支持和系统的数据分析,导致调度效率不高,能耗浪费较为严重。
3. 能耗峰谷调度优化技术落后:我国在电力系统能耗峰谷调度优化技术方面与发达国家相比尚有一定的差距,缺乏先进的技术手段和创新思维,制约了电力系统的能耗管理水平。
三、电力系统能耗峰谷调度优化的优化策略1. 数据驱动的调度优化:通过对电力系统运行数据的收集和分析,建立电力系统的模型,并利用数据驱动的方法进行实时调度优化,提高电力系统的运行效率。
2. 智能化调度管理:引入人工智能技术和大数据分析方法,构建智能化的调度管理系统,实现自动化调度和智能决策,提高调度效率和精准度。
考虑负荷率的峰谷分时电价模型
第43卷第23期电力系统保护与控制V ol.43 No.23 2015年12月1日Power System Protection and Control Dec. 1, 2015 考虑负荷率的峰谷分时电价模型徐永丰1,吴洁晶2,黄海涛2,苏振宇3,4,何 磊5(1.国网浙江省电力公司,浙江 杭州 310007;2.上海电力学院电气工程学院,上海 200090;3.重庆大学经济与工商管理学院,重庆 400030;4.甘肃省电力公司培训中心,甘肃 兰州 730070;5.中核核电运行管理有限公司,浙江 嘉兴 314300)摘要:针对峰谷电价与负荷率电价的配合问题,构建了适合于大、中工商业及其他用户的考虑负荷率的峰谷分时电价模型。
首先,对电力系统运行特性及供电成本展开分析,在电力系统最优规划与运行的假设条件下,建立了电力系统及负荷率分档用户的边际容量成本和边际电量成本模型。
然后,应用边际成本与两部制定价理论,计及电压等级价差,构建了负荷率分档的峰谷分时电价模型。
该定价模型综合反映了用户发、输、配电环节供电成本及其时变特征,具有较好的经济效率与公平性。
最后,算例验证了该模型的合理性。
关键词:销售电价;负荷率电价;峰谷电价;两部制电价Time-of-use tariff model considering load factorXU Yongfeng1, WU Jiejing2, HUANG Haitao2, SU Zhenyu3, 4, HE Lei5(1. State Grid Zhejiang Electric Power Company, Hangzhou 310007, China; 2. College of Electric Power Engineering,Shanghai University of Electric Power, Shanghai 200090, China; 3. School of Economics and Business Administration,Chongqing University, Chongqing 400030, China; 4. Gansu Electric Power Training Center, Lanzhou 730070, China;5. CNNC Nuclear Power Operation Management Co., Ltd., Jiaxing 314300, China)Abstract: This paper builds a time-of-use (TOU) tariff model based on load factor for industrial and commercial users of large and medium scale according to the coordination between TOU tariff and load factor tariff. First, this paper analyzes the system operation characteristics and power supply cost, and under the assumed condition that the programming and operation of power system is optimal to make the marginal capacity cost model and marginal electricity cost model for system and load factor grading users. Then considering of the price difference of each voltage grade, this paper establishes the load factor TOU tariff model applying the marginal cost pricing and two-part tariff theory. The pricing model synthetically reflects the generation, transmission and distribution cost and their time-variant characteristic, which makes the pricing model more efficiently and fairly. Finally, the case verifies the rationality of the model.This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 71203137).Key words: electrical retail tariff; load factor tariff; time-of-use tariff; two-part tariff中图分类号:TM71 文章编号:1674-3415(2015)23-0096-080 引言我国现行销售电价以行业和用途进行用户分类,未反映不同用电负荷特性用户的供电成本差异,交叉补贴问题严重。
电动汽车峰谷分时电价时段充电优化模型
电动汽车峰谷分时电价时段充电优化模型
夏娟娟;周明坚;袁帅;夏斌
【期刊名称】《电源技术》
【年(卷),期】2016(040)009
【摘要】利用峰谷分时电价引导电动汽车用户进行有序充电,在减小大规模电动汽车接入电网对其造成的影响的同时,还能减小电网峰谷差.在得到电动汽车充电负荷的基础上,通过实际案例验证了电价时段和响应度对充电负荷曲线的影响;进而构建以电罔负荷峰谷差最小所对应的峰谷电价时段为目标的优化模型,利用粒子群算法进行优化求解;通过算例分析验证了该模型的有效性.
【总页数】4页(P1848-1850,1877)
【作者】夏娟娟;周明坚;袁帅;夏斌
【作者单位】长沙理工大学电气与信息工程学院,湖南长沙410114;湖南省送变电工程公司,湖南长沙410114;湖南省送变电工程公司,湖南长沙410114;湖南省送变电工程公司,湖南长沙410114;国网浙江海宁市供电公司,浙江海宁314400
【正文语种】中文
【中图分类】TM91
【相关文献】
1.基于电网峰谷分时电价联动的电动汽车有序充电电价研究 [J], 罗敏;赵伟;林国营;孟金岭;张永旺;孙丙香;
2.基于区域峰谷分时电价的电动汽车有序充电研究 [J], 贺继锋;陈杰军;黄家祺;熊
炜;杨军;刘源
3.基于电网峰谷分时电价联动的电动汽车有序充电电价研究 [J], 罗敏;赵伟;林国营;孟金岭;张永旺;孙丙香
4.基于峰谷分时电价引导下的电动汽车充电负荷优化 [J], 欧名勇;陈仲伟;谭玉东;文明;周志成
5.一种电动汽车光伏充电站的分时段有序充电策略 [J], 邢欢;许琴;任学哲;沈彦坤;刘昊一
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月平均峰谷差计算公式
月平均峰谷差计算公式月平均峰谷差是指一个月内某一特定时段内的电能计量值的最高峰值和最低谷值之间的差异。
峰谷差计算公式是计算月平均峰谷差的一种数学公式。
它在电能计量和电费计算中起着重要的作用。
本文将详细介绍峰谷差计算公式的使用方法和注意事项,以及其在实际中的应用。
1. 峰谷差计算公式的基本原理峰谷差计算公式的基本原理是通过分别记录一段时间内的最高峰值和最低谷值,并计算其差值,从而得出当前月份内电能计量值的峰谷差。
在实际使用中,我们通常将这段时间称之为峰谷时段。
这个时段不同的设定方式可能会导致计算结果的差异。
因此,正确设置峰谷时段非常重要。
2. 峰谷差计算公式的计算方法峰谷差计算公式的计算方法非常简单。
首先,我们需要记录出当前月份内电能计量值的最高峰值和最低谷值,以秒为单位。
接着,我们需要计算最高峰值和最低谷值之间的差异。
最后,我们将计算结果除以电能计量值的总时间(秒),即可得出当前月份内的平均峰谷差。
下面是峰谷差计算公式的具体计算方法:峰谷差=(最高峰值-最低谷值)/电能计量值的总时间(秒)其中,最高峰值和最低谷值是在峰谷时段内记录的,电能计量值的总时间应为一整个月(以秒为单位)。
需要注意的是,不同的电能计量器可能使用不同的计算方法来计算峰谷差。
因此,在使用峰谷差计算公式之前,我们应该先了解电能计量器的使用说明,以确保正确使用峰谷差计算公式。
3. 峰谷时段的设置峰谷时段的设置对于峰谷差计算非常重要。
不同的电力公司和电能计量器可能对峰谷时段的设置有不同的要求。
一般来说,峰谷时段的选择应该考虑以下因素:1)电能计量器的类型和规格不同类型和规格的电能计量器可能有不同的峰谷时段设置要求。
因此,在选择峰谷时段时,应当参考电能计量器的使用说明。
2)电能消耗的情况和数据分析针对不同的电能消耗情况,选择合适的峰谷时段可以更准确地计算峰谷差。
在实际使用中,我们可以通过分析历史数据和电能消耗情况,找到合适的峰谷时段。
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pealc load and叩tilfIize regourc.es in
society.1he historical
quantities坊p删cins TOU硼ceⅡ嘲u麟啪analyzed and
ol出I枷∞of the reaction curve ofCOllSilmelB a她consRllctod.Then based∞this,the 0ptiIllized model 0fTOU plice哦established
本文正是基于以上问题进行研究.先对目标函数的最大最小值问题进行转化,构造新的优化模型,达 到连续优化的目的;其次采用模糊优化理论中的最大满意度方法对其进行求解,以得到更加合理的峰谷分 时电价.
2数学模型的建立 2.1用户反应函数
根据消费心理学原理,在市场环境下,用户对不同的电价会有不同的响应,从而改变其用电的方式,产 生移峰填谷的效果.因此,用户对电价的反应可以形成一条用户的反应曲线.目前,我国各省对于峰谷分时 电价分别做了几次的调整,如广东省,峰谷价差比先从1.5:1:0.5调整为1.35:1:0.6,再调整到目前的 1.58:1:0.5.但由于对价差比的调整缺乏一定理论依据,调整后的峰谷电价仍使电网公司面临着收入减少 的局面.因此,有必要对用户反应曲线进行研究.峰谷价差比多次的调整后,可统计出调整前后的电价差和 电量差;然后对其进行回归拟合,可得出某一地区用户的反应曲线.不同地区同类用户和同一地区不同类 型用户其反应曲线是不同的【9】,因此回归曲线的形状应根据当地用户的实际情况来确定,选择合适的曲线 函数.假设未实施峰谷分时电价前的售电电价为Po,以它为标准值,实施峰谷分时电价后用标么值表示,
min{移.移一O—J} L(t,zl,茹2,菇3)≤移,t=1,…,r L(t,髫l,菇2,石3)≥山,t=1,…,r
B2≥Bl
丛岛名鲁乎盟≤R Ql+Q2+口3
毡1 o
m(1,2)
2)多目标优化
PI响/Po≤髫l≤Pl一/尸o
P2嘶,尸i≤茹2≤P2一IPo
P‰,Po≤髫3≤P3一/Po Q7l+Q72+Q73=QI+Q2+Q3
由于本模型的最优解,不仅受到约束条件的影响,而且也受各目标函数最优值的影响,因而,在它们的 限制下,模型的最优解具有一定模糊性,一般不存在绝对最优解,而只可能是一个优化程度相对较高的满 意解.
it删洳references then the most satisfactory method in the fury matches is adopted to solve the multi-objecb model.At 18或,the
example shows that the method is feasible and
万方数据
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系统工程理论与实践
2008年9月
式(12)是一个多目标模型,对于多目标系统的优化一般难以找到一个最优解,大多是在权衡协调各个 目标的基础上,依据问题要求,寻求既有一定精确度又有实际意义的最佳满意解.目前多目标优化方法有 很多,常用的是通过设定权值的方法将多目标问题单目标化,然后进行求解.但是其权值通常是人为设定 的,带有主观性,缺少相应的理论依据.
增加.其约束条件为:
业%普箸产≤PoQQI+ 2+Q3
每
(…87)
3)考虑到发电成本和用户的承受能力,监管部门必须对峰谷分时电价进行约束如下:
P1硇≤Po髫l≤Plm
P2血≤Po菇2≤P2一
(9)
P3曲≤Po髫3≤P3m
由于目标函数的参数变量为菇。,髫:,髫,,因此可转化为:
Pl血,P0≤茹l≤Pl一/尸o
关键词:峰谷分时电价;多目标优化;模糊优化;电力需求价格弹性
中图分类号:TM73;F123.9
文献标志码:A
Time-of-use price optimizing model and fuzzy solving method
Zhong-fut,WANG TAN
Mian.binl,QI Jian-xun!,HOU Jian-cha01,LI Xud
供电公司实行峰谷分时电价后的利润不小于实行峰谷分时电价前,这样才有利于此项措施的执行.供电公
万方数据
第9期
峰谷分时电价优化模型及其模糊求解方法
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司实施峰谷分时电价前的收益为:
B。=(Po一^)∑QI
(5)
供电公司实施峰谷分时电价后,将会节省电网建设,节约社会资源,因此政府应以减少税收或电价补 贴的方式对其进行激励.因此,供电公司实施峰谷分时电价后的收益为:
to the pricing mechanism 0f TOU power pfi∞。
which is propitious to push this n埒坦su增.
Key words:Tin.of-me pOwer price;multi-objects optimiza60n;fu=y optimimfion;lmce elasticity 0f power
on the demanding side.Since there a砖the
rain(max)and multi—objects in the model,for solving it,
first仃踟够floIm the幽ects into the陀鲥c石∞condition,which wm construct the rlew multi-objects non-linear model,
那么谷段电价用髫,表示,平段电价用菇:表示,峰段电价用茗,表示.监管部门可根据当地的实际情况来确
定髫,,菇:,菇,的取值范围.用户的反应曲线可表示为:
,,=八t,菇l,菇2,菇3)
‘
(1)
其中:,,为t时段用户实行峰谷分时电价后用电量与实施前用电量的比值.
2.2模型的建立
实行峰谷电价的主要目的是为了削峰填谷,减少峰谷差,使负荷曲线更加平坦.因此,根据实施前的典
△l
I
△t
o
其中,Q(f=1,2,3,…,r)分别为实施峰谷分时电价前各时段的用电量,r为划分时段的总数,△t为各时
段的时间.由于上面的三个目标函数中,存在重复现象,只需两个就可满足,因此,只取1)、3)即可.
约束条件:
1)确保供电公司获利:需求侧管理是一项社会性的措施,不仅要确保用户的利益不受损害,也要保证
万方数据
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系统工程理论与实践
2008年9月
目前对于峰谷分时电价的研究是一个热点课题,也呈现出许多理论研究成果,主要可以分为三类:一 是提出发电侧与售电侧峰谷分时电价联动模型【I。J,分摊供电公司与发电公司的效益与风险,但研究成果 还不是很成熟;二是通过研究用户的需求价格弹性矩阵【4娟。或反应曲线【9“¨来分析用户对价格的响应,从 而优化峰谷分时电价,达到用户和供电公司的双赢局面;三是基于博弈控制理论来分析供电公司自主调整 峰谷分时电价方式,以达到负控的目的[1 2J.以上的方法各具优点,对推进我国峰谷分时电价的实施起到一 定的推动作用,但是同时也存在一些问题.一是峰谷分时电价的目标函数存在最大最小值的优化问题,在 模型求解中一般不直接优化,而采用枚举法,从提供的方案中选优【7’11|,但所选的最优方案并不一定是模 型的最优解;二是峰谷分时电价模型是多目标优化,一般会采用主观赋权法使其转化为单目标函数,其权 重的确立存在一定的主观性bJ.三是峰谷分时电价的实施效果评价,并非是绝对的,它存在中介的过渡性, 属于模糊的概念,应采用模糊算法对其进行求解,这在以往的研究中较为鲜见.
2008年9月 文章编号:1000—6788(2008)09-0145-07
系统工程理论与实践
第9期
峰谷分时电价优化模型及其模糊求解方法
谭忠富1,王绵斌1,乞建勋1,侯建朝1,李雪2
(1.华北电力大学电力经济研究所,北京102206;2.广东电网公司,广州510600)
摘要:制定合理的峰谷分时电价,能有效的削峰填谷,优化社会资源.对实行峰谷分时电价和用电量的
Q7l+Q72+Q73=Ql+Q2+Q3
(11)
3模型求解 1)最大最小值转化 模型中的目标函数涉及求最大最小值的优化问题,如果直接采用以往的数学方法进行求解,比较困
难.为了简化计算,本文引入两个变量t,,“.设口为L(t,髫。,髫:,菇,)(‘=l,…,r)的一个共同上界,二为£ (t,菇。,石:,并,)的一个共同下界,则原始模型可转变为:
demand
1问题的提出 1984年美国EPRI最早提出需求侧管理(Demand Side Management)的概念,主要是指电力企业为了影响
用户用电方式、改善负荷曲线所制定的规划和实施措施.2004年国家发改委、电监会发布的《加强需求侧 管理工作的指导意见》,要求充分运用价格杠杆,依照法规进行调度管理,合理引导电力消费等.可见需求 侧管理将对提高我国的能源效率起举足轻重的作用.峰谷分时电价是电力需求侧管理的主要措施之一,目 的是有效利用资源,使社会效益达到最大化.目前峰谷分时电价在我国大部分地区实施,其削峰填谷效果 还是比较明显的.2003年全国缺口负荷在1300万千瓦左右,通过需求侧管理措施弥补900万千瓦;2004年 全国缺口负荷为2000万千瓦以上,通过需求侧管理措施降低峰时段电力需求1000万千瓦.但由于我国实 行峰谷分时电价采用的主要是行政手段,而不是经济手段,因此导致许多电力公司相对于实行峰谷电价前 一收入减少.如广东省电网公司2006年执行峰谷分时电价与不执行峰谷分时电价相比,1月、2月的直接电 费损失分别为0.31亿、0.33亿元,有些地市甚至出现峰谷倒置现象,从而影响其实施此项措施的积极性. 因此如何制定更加合理的峰谷分时电价,使此项措施顺利实施是一个急需解决的问题.
c(姗嗍, (1.Institute 0f Electricity Economics,North China Electric Power University,Beijins 102206,China;2.Guangdong Power Grid