基于峰谷分时电价的风火电节能调度优化模型
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。
基于CE-PSO算法的风、火、梯级水电系统联合优化调度
基于CE-PSO算法的风、火、梯级水电系统联合优化调度李咸善;范雨萌【摘要】为促进风电更好地消纳、减少传统化石能源造成的污染,充分发挥梯级水电站的调节能力,制定了一种包含风、火、梯级水电系统的联合优化调度策略.该策略确定了优先风电上网、火电平稳出力、梯级水电补偿运行的调度模式,并依据该策略建立了多目标联合优化模型.针对传统粒子群算法存在容易陷入局部最优解的缺点,采用基于鲶鱼效应改进的粒子群算法对模型进行求解,并在MATLAB软件中进行仿真.算例的仿真结果表明,基于鲶鱼效应改进的粒子群算法能够有效地应用于风、火、梯级水电联合优化调度问题中,能够发挥出梯级水电站调节特性的同时有效地增加风电的上网电量、提高系统的综合效益.【期刊名称】《电力科学与工程》【年(卷),期】2019(035)002【总页数】6页(P1-6)【关键词】风电消纳;梯级水电站;优化调度;鲶鱼效应;粒子群算法【作者】李咸善;范雨萌【作者单位】三峡大学电气与新能源学院,湖北宜昌443002;三峡大学电气与新能源学院,湖北宜昌443002【正文语种】中文【中图分类】TM730 引言随着近年来风、水电等绿色清洁能源的持续快速发展，我国已经形成了包含传统能源、多种新能源在内的电源多样化的新架构。
我国未来能源发展的方向即要建立起一个清洁又低碳、安全且高效的能源系统，但目前普遍存在的弃风现象不仅严重浪费了风能资源、造成了一定的经济损失，更制约了风电产业的健康、长远发展，如何利用好风电、更好地解决风电消纳，是目前风电企业及电力系统急需解决的问题[1-2]。
与此同时，随着我国大型水电基地建设的不断推进，流域水电开发已经迈进新的阶段，加强流域水电管理同样刻不容缓[3-4]。
因此，利用流域梯级水电来提高电源灵活性，既可以改善电网对风电的消纳情况，同时也能提高系统的安全效益和整体的经济效益，此举十分必要。
含风、火、梯级水电系统的联合优化属于较为复杂的多约束、高维数的非线性问题，对于这类问题的求解，已经有一系列优化算法被国内外的学者提出，如经典的遗传算法、粒子群算法、动态规划法、蚁群算法等[5-8]。
面向节能发电调度的电力系统多目标优化调度模型
面向节能发电调度的电力系统多目标优化调度模型摘要：在含风电和火电的电力系统中，既要发挥传统火电机组的灵活调节能力，还得实现节能减排优化调度，并提高大规模风资源的利用效率，以便实现高比例新能源电力系统的经济优化运行。
风火多目标协调优化调度是实现该目标的有效方法，采用多目标优化方法来确定火电机组的综合最佳出力和提高风电消纳能力，以实现电力系统节能减排的目的，有利于促进环境和能源的可持续发展和利用。
关键词：节能发电调度；电力系统；多目标优化；调度模型引言我国过去实行考虑机组容量的均衡发电调度模式在一定时期内调动了投资电源项目建设的积极性,促进了电力工业的快速发展,但同时也导致了高效环保的大火电机组、水电及核电等清洁能源机组的发电能力无法充分发挥,高污染、高能耗的小火电机组却能多发电的情况,造成了能源资源浪费和环境污染。
为加快建设资源节约型,环境友好型的社会,节能发电调度的开展势在必行。
1概述节能发电调度基本内涵是在电力系统供电可靠的前提下，能够满足节能和经济两大原则，将可再生清洁能源进行优先调度，按照由低到高对传统机组的能耗以及污染排放物进行排序，实现电力系统的节能减排优化调度。
节能发电调度办法是指国务院办公厅以国办发[2007]53号文件发布了《节能发电调度办法》，其主要参考依据是由省政府发改委所编制的机组发电顺序表，优先调度风能、太阳能、海洋能、水能、生物质能、核能等清洁能源发电，对火电机组，按照煤耗水平调度发电，煤耗低的多发、满发,煤耗高的机组少发或不发。
各级电网调度部分应按照日负荷特性、机组出力特性、电网运行方式以及各类电网安全约束来制定机组组合方案，从而实现经济可靠的机组优化调度模型。
2考虑污染物排放因素的节能发电调度模型在考虑污染物排放约束，结合传统经济发电调度，对排污成本累加的节能发电调度模型以及等能耗水平下污染物排放的节能发电调度模型进行合理设立。
2.1等能耗水平的节能发电调度模型(1)建模思路根据各发电厂机组运行数据拟合得到煤耗曲线和煤耗标准参数，确定各火电机组的煤耗情况。
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
峰谷电价下新能源省际购电优化模型
峰谷电价下新能源省际购电优化模型虞思敏;温步瀛;王良缘【摘要】With the rapid development of new energy power generation,the consumptive problem has become increasingly prominent.The peak-valley price can stimulate the demand side peak potential,increase the capacity of new energy acceptance in a provincial power grid,and promote external clean electric energy transactions.In consideration of the peak regulation and reserve constraint in provincial power grid,inter provincial electricity purchasing optimization model which aims at maximizing economic benefit under peak-valley price was established.The model was solved by means of quantum behaved particle swarm optimization.Numerical examples show that reasonable external power purchase scheme can not only reduce abandoned wind in large energy base,replace high consumption power with wind power so as to reduce carbon emission and save energy,but can reduce the cost of the provincial power grid,increase economic benefits.The influence on external power transaction of different purchase schemes and prices of external power were compared to demonstrate the effectiveness of the proposed model.%随着新能源发电快速发展,新能源电力的消纳问题日益凸显.售电侧实施峰谷电价能激发需求侧调峰潜力,增大省级电网接纳新能源的能力,推动省际新能源购售电交易.考虑省级电网调峰、备用等约束,建立了峰谷电价下省级电网公司参与省际新能源购电效益最大化模型,并通过量子粒子群算法求解.算例表明,制定合理的外购电计划,不仅能够减少省外能源基地的弃风,以清洁的风电置换高耗能火电,获取节能减排效益,还有利于降低省级电网的购电费用,增大购电效益.通过比较多种购电方案及省外风电不同报价对省际交易的影响,证明了所提模型的有效性.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2017(035)004【总页数】7页(P528-534)【关键词】峰谷电价;省际购电优化;新能源;量子粒子群优化算法【作者】虞思敏;温步瀛;王良缘【作者单位】福州大学电气工程与自动化学院,福建福州350108;福州大学电气工程与自动化学院,福建福州350108;国网福建省电力有限公司,福建福州350003【正文语种】中文【中图分类】TK89;TM92在依赖化石能源的发展方式难以为继的现实下，未来新能源将逐渐成为主流能源[1]。
计及接纳风电能力的电网调度模型
开发新能源 已经成为 当前经济 发展的要求。 目前在我 国新 能源的开发过程 中，风 能 已经成为 当前 的热 门词 汇。当风能融
入 电网的时候 ，针对其风 电接入 电网时调度 面临耗煤量和风 电高效利用之 间的矛盾 ，将风 电能够为 电网节约的煤耗量作
为风 电价值 的量度 ，构建计及接纳风 电能力的电网调度 决策模型 。本文从其模 型的构建模型的现状为切入 点，分析其模
Ｅ 堡：坠 垦笪 ！±！ 堑 ！查堑！塑
计及接纳风 电能 力的 电网调度模型
段 宇昊 （内蒙 古 电力 （集 团 ）有 限责 任 公 司 包头 供 电局 内蒙 古 包头 ０ １ ４ ０ ３ ０）
【摘要 】当前，随着市场经济的不断发展 ，国内资源 已经不能适应经 济的快速发展，为 了尽快弥补 当前能源缺乏的现状 ，
对资源合理利用从而实现可持 发展的 目标。本文就基于Ｓｐａｓ的石羊河流域中下游水资源承栽力初步研究作简要阐述。
【关键词 】ｓＤ模型；石 羊河流域；水资源承 载力
【中图分类号 】ＴＶ８８２
【文 献标识码】Ａ
【文章鳊号】１００９—５６２４（２０１８）０４—０２１５一Ｏ２
１引 言
数 据 为 ８．６×１０８Ｍ３，７８年 减少 到 了 ２．０３Ｘ１０ ，９９年 只
煤炭消耗为 目标 ，对 火电和风 电的比例进行 了必要的协调 ， 型 ［Ｊ］．电力 系统 自动化，２０１０，３４（１９）：１５－１９．
在保证风能效益型的同时 ，适当增加煤炭的应用 ，保证风 ［２】肖锋 ，张庆 ，李晨 ，等 ．计及接纳风 电能力的电网调度模型
电价值能够发挥最大的经济效益 。
形 中加大 了我 国风能转化 电能的运用和可能性。
基于分时电价的企业负荷转移优化控制模型及其应用
第２９卷第４期２０１２年８月供用电４３基于分时电价的企业负荷转移优化控制模型及其应用苏宜强１，李杨２（１．连云港供电公司，江苏连云港２２２００４；２．东南大学，江苏南京２１００９６）摘要：企、毗可利用分时电价通过合理转移负荷用电时间达到节约电费开支的目的。
分析了企业生产流程中制约负荷转移优化控制的因素，介绍了建立的一种基于分时电价的企业负荷转移优化控制模型，在煤矿生产系统的应用表明可有效节约电费开支。
关键词：需求侧管１ｔ犟（ＤＳＭ）；负荷转移优化控制模型；分时电价中图分类号：Ｆ２２４，Ｆ４２６．６１文献标识码：Ａ文章编号：１００６—６３５７（２０１２）４－－００４３－－０４ＡｎＯｐｔｉｍａｌＣｏｎｔｒｏｌＭｏｄｅｌｆｏｒＬｏａｄＴｒａｎｓｆｅｒＢａｓｅｄｏｎＴｉｍｅ－ｏｆ－Ｕｓｅ（ＴＯＵ）ＰｏｗｅｒＰｒｉｃｅａｎｄＩｔｓＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｕｇｉｑｉａｎ９１，ＬｉＹａｎ９２（１．ＬｉａｎｙｕｎｇａｎｇＰｏｗｅｒＳｕｐｐｌｙＣｏｍｐａｎｙ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ２２２００４，ＪｉａｎｇｓｕＣｈｉｎａ；２．ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，ＪｉａｎｇｓｕＣｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙｍｅａｎｓｏｆｔｉｍｅ－ｏＬｕｓｅ（ＴＯＵ）ｐｏｗｅｒｐｒｉｃｅｔｏｔｒａｎｓｆｅｒｌｏａｄｔｉｍｅｒｅａｓｏｎａｂｌｙ，ｅｎｔｅｒｐｎ’ｓｅｓｃａｎ’ｓａｖｅｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｃｏｓｔ．Ｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｔｒｏｌｆａｃｔｏｒｓｏｆｒｅｓｔｒｉｃｔｉｎｇｌｏａｄｔｒａｎｓｆｅｒｉｎｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄ．Ａｂｕｉｌｔｏｐｔｉｍａ［ｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｌｆｏｒｌｏａｄｔｒａｎｓｆｅｒｏｆｅｎｔｅｒｐｒｉｓｅｂａｓｅｄｏｎＴＯＵｐｏｗｅｒｐｒｉｃｅｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．ＩｔｈａｓｂｅｅｎｐｒｏｖｅｎｔＯｓａｖｅｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｃｏｓｔｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｗｈｅｎａｐｐｌｉｅｄｉｎａｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｏｆｃｏａｌｍｉｎｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｄｅｍａｎｄｓｉｄｅｍａｎａｇｅｍｅｎｔ（ＤＳＭ）；ｏｐｔｉｍａｌｃｏｎｔｒｏｌｍｏｄｅｌｆｏｒｌｏａｄｔｒａｎｓｆｅｒ；ｔｉｍｅ－ｏｆ—ｕｓｅ（ＴＯＵ）ｐｏｗｅｒｐｒｉｃｅ目前很多国家对工商业用户实行了分时电价（ＴＯＵ）Ｌ１］，电力用户可通过合理安排用电时间转移负荷，来节约电费开支。
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 ；
完成基于用户需求响应下的分时电价研究与优化设计模型论文
【摘要】随着电力工业市场化改革进行，确定公平合理的销售电价成为国内外学者普遍关注的问题。
作为电力需求侧管理的一种重要措施，峰谷分时电价得到了较为广泛的应用。
在考虑需求响应的基础上，研究分时电价能够在削峰填谷，提高电力系统的负荷率和运行稳定性的方面达到更好的效果。
峰谷分时电价作为现阶段一种有效的需求侧管理手段在世界各国得到了广泛的应用，它通过价格信号引导消费者采取合理的用电结构和方式，达到削峰填谷的目的；同时它也是其他一些需求侧管理手段实施的前提条件和影响因素。
本文介绍了需求侧管理和需求响应的一些基本概念，需求侧管理与需求响应之间的关系，分时电价的分类及影响因素等。
然后从配电公司的自身利益出发提出了一个考虑购电成本、需求响应以及其它因素的分时电价定价模型，并针对购电商是否具有市场力两种情况分别进行了分析。
论述了该模型本质上属于非线性规划问题并探讨了其求解过程。
最后将该模型应用于某简单算例进行仿真计算。
结果表明如果用户对分时电价具有较强的响应度，则在峰谷电价差较小时也可以实现用户与电力企业共同获利的目的。
关键词：需求侧管理；需求响应；分时电价；价格弹性；电力市场【Abstract】With the worldwide development of power market, it’s important to determine reasonable selling price. As an important measure of demand side management, TOU has been more widely used. On the basis of demand response, doing research about TOU can achieve better results on shifting load from high to low, improving the power system load rate and operating stable. As one of DSM methods, time-of-use TOU rate is applied in many countries. It motivates consumers adjusting their mode of power using and accomplishes the goal of load shifting. Moreover it influences the effects of some other DSM methods.This article describes some of the basic concepts of DSM and demand response, relationship between Demand Side Management and Demand Response, the classification and the impact factors about TOU. Based on self-interest of distribution company, an optimal pricing model for time—of-use (TOU) electricity price is proposed，in which the purchasing cost，demand response and other factors are considered. The proposed model that in essence is a nonlinear programming problem which is analyzed for two conditions respectively, namely the power purchasers possess or do not possess market power, and the solution process of the proposed model is researched.Applying the proposed model to a simple numerical case，the simulation results show that if the customers more intensively response to TOU electricity price，the customers and electric power enterprises can jointly reap profits even though electricity price variance between peak load and valley load is smaller．Key Words:Demand Side Management; Demand response; Time-Of-Use-pricing; Price elasticity; Electricity market目录１绪论 (1)1.1. 本文研究背景 (1)1.2. 国内外分时电价实行现状 (2)1.2.1国外分时电价制度概述 (2)1.2.2国外实行分时电价的状况 (2)1.2.3国内实行分时电价的状况 (3)1.2.4我国实行分时电价存在的问题 (7)1.2.5结合国外成功经验对我国实行分时电价的建议 (7)1.3. 本文研究内容 (8)1.4. 本文组织机构 (9)２需求侧管理、需求侧响应与峰谷分时电价相关理论研究 (10)2.1. 需求侧管理的研究 (10)2.1.1需求侧管理的意义 (10)2.1.2需求侧管理的目标和任务 (10)2.1.3需求侧管理的措施 (10)2.2. 需求响应的研究 (11)2.2.1需求响应的分类 (11)2.2.2开展需求响应及其评估的意义 (11)2.2.3需求侧管理与需求响应的关系 (12)2.2.4引入需求响应的意义 (13)2.2.5用户对电价的响应 (14)2.3. 分时电价的研究 (14)2.3.1 分时电价的分类 (14)2.3.2 实施分时电价的意义 (15)2.3.3 分时电价的影响因素 (16)2.3.4 峰谷分时电价制定所应遵循的基本原则 (16)３基于用户需求响应下的分时电价优化模型 (19)3.1. 分时电价优化模型一的基础理论 (19)3.2. 电力需求价格弹性 (19)3.3. 价格弹性模型 (19)3.3.1 基本假设 (21)3.3.2 各时段电价的数学定义 (21)3.4. 分时电价定价模型 (22)3.4.1 模型约束条件 (22)3.4.2 模型优化目标 (23)3.5. 分时电价优化模型二的基础理论 (23)3.6. 分时电价优化模型二的描述 (24)3.7. 分时电价优化模型二的求解 (26)４仿真计算与算例分析 (28)4.1 前期计算 (28)4.2 最优分时电价计算与分析 (29)4.2.1 电力公司不具有市场力且用户响应度发生变化 (29)4.2.2 电力公司不具有市场力且购电成本发生变化 (31)4.2.3 电力公司具有市场力且用户响应度发生变化 (32)５结束语 (34)5.1 本文结论 (34)5.2 展望 (34)致谢 (37)参考文献 (38)1 绪论1.1 本文研究的背景电力工业是生产、输配和销售电能的行业，是国民经济重要的基础产业[3]。
电力系统的智能化调度与优化模型
电力系统的智能化调度与优化模型在当今社会，电力作为现代生活和工业生产的基石，其稳定供应和高效利用至关重要。
随着科技的飞速发展，电力系统的规模不断扩大，结构日益复杂，传统的调度方式已经难以满足日益增长的需求。
在此背景下，智能化调度与优化模型应运而生，为电力系统的安全、稳定、经济运行提供了有力的支持。
电力系统的智能化调度，简单来说，就是利用先进的信息技术和智能算法，对电力的生产、传输和分配进行实时监测、分析和控制，以实现资源的最优配置和系统的高效运行。
这一过程涉及到多个环节和众多因素，包括电源的分布、负荷的预测、电网的结构、设备的状态等等。
要实现智能化调度，首先离不开精确的负荷预测。
负荷预测是根据历史用电数据、天气情况、社会经济活动等因素，对未来一段时间内的电力需求进行预估。
准确的负荷预测能够帮助调度人员提前做好发电计划和电网运行安排，避免出现电力供应不足或过剩的情况。
过去，负荷预测主要依靠经验和简单的数学模型，精度较低。
如今，借助大数据分析和机器学习算法，负荷预测的精度得到了显著提高。
例如，通过对海量的历史数据进行挖掘和分析，找出负荷变化的规律和影响因素，然后利用神经网络等算法进行建模和预测，能够更加准确地把握未来的负荷走势。
在电力系统中，电源的分布和类型多种多样，包括火力发电、水力发电、核能发电、风力发电、太阳能发电等。
不同类型的电源具有不同的特性和成本，如何合理安排各种电源的出力，是智能化调度的一个关键问题。
优化模型会综合考虑电源的成本、效率、环保性以及电网的安全约束等因素，制定出最优的发电计划。
例如，在风力和太阳能充足的时段，优先安排可再生能源发电，减少对传统化石能源的依赖，既降低了成本，又有利于环境保护。
电网的结构和运行状态对电力传输的效率和可靠性有着重要影响。
智能化调度需要实时监测电网的电压、电流、功率等参数，及时发现潜在的故障和安全隐患，并采取相应的控制措施。
例如，当电网出现过载或短路时，智能调度系统能够迅速调整发电出力或切除部分负荷，以保障电网的稳定运行。
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。
基于分时充电电价的电动汽车消纳风电的机组调度优化模型
基于分时充电电价的电动汽车消纳风电的机组调度优化模型随着全球能源消费量的不断增长，气候变化和环境问题日益受到重视。
电动汽车作为替代传统燃油车辆的新型交通工具，已经成为解决环境污染和能源危机的关键技术之一。
但是，随着电动汽车数量的不断增加，如何合理配置充电设施，优化风电消纳，减少供需矛盾和碳排放成为迫切需要解决的问题。
本文将基于分时充电电价，提出一种基于电动汽车消纳风电的机组调度优化模型，旨在提高电网的负载平衡水平，减少峰谷差，提高机组效率。
一、模型背景随着全球气候变化和环境问题的日益突出，可再生能源的利用已成为减少碳排放的重要途径。
尤其是风电，作为最具有市场竞争力的可再生能源之一，已经成为国内外能源发展的重点。
参考该国已建成的多个风电场的发电量、风电出力、电动汽车充电数据等，会发现风电作为对安全、可靠、低碳、节能的代表性能源，在实现产供需互动和控制等方面将永远首屈一指。
然而，受到不可控因素的影响，如风力资源不稳定、季节性波动，以及消纳问题等，风电场的发电量往往存在突发性、波动性等特点，而这种波动又会导致电网的负载平衡水平变化。
同时，随着近年来电动汽车市场的快速发展，电动汽车已经成为电力系统的新负荷，大量的电动汽车集中充电将给电网带来极大的冲击。
如何解决电动汽车充电的合理分配和风电消纳的合理规划成为了当前亟待解决的问题。
二、模型建设1.模型建立目标针对风电的波动性和电动汽车的集中充电问题，本文提出一种分时充电电价的电动汽车消纳风电的机组调度优化模型。
通过建立一个包括风电、电动汽车、充电设施和电网的能源系统，调用MATLAB中的负载平衡算法以及人工神经网络算法等技术，以实现优化方案的生成和协同控制。
具体来说，该模型主要包括如下三个目标：（1）最小化电网的峰谷差，提升整个电网的负载平衡水平；（2）最大化风电的消纳量，减少能源浪费；（3）最大化电动汽车的使用效率，减少充电成本和能源消耗。
2.模型建设步骤本文的模型建设步骤如下：步骤1：风电场的出力预测。
考虑风电消纳的峰谷分时电价模型研究
现代电子技术Modern Electronics Technique2023年11月1日第46卷第21期Nov. 2023Vol. 46 No. 210 引 言《电力可靠性管理办法（暂行）》进一步指出电力工业的高质量发展、供电水平提高的全局要求，对于电力可靠性管理的成果在电力设备制造企业得到充分应用进行了鼓励。
一方面，大量研究结果表明，峰谷分时电价作为一种可以有效改善电力负荷曲线的手段，能够有效保障电力系统的稳定性和经济性；同时，峰谷分时电价能促进风电消纳，提高整体的风电消纳水平，大范围实施峰谷分时电价，可以有效减少能源消耗，改善能源结构[1⁃2]。
另一方面，由于全球能源短缺和环境恶化[3]和我国对电力可靠性提出更高标准，且风力发电具有不稳定性，合理利用风电改善电力负荷峰谷差已成为目前研考虑风电消纳的峰谷分时电价模型研究孔 峰， 杨金辉， 任恒君， 郑 旺， 张少华（华北电力大学 经济管理系， 河北 保定 071000）摘 要： 在充分发挥电力可靠性管理在电力供应保障工作中的基础性作用目标大背景下，考虑我国部分区域风电消纳不足和调峰能力有限所导致的电力结构不稳定，构建发电侧与需求侧联动的峰谷分时电价模型，探索出一种电网向发电企业收取“过网费”、需求侧与发电侧直接交易的新模式。
该模型根据电力需求价格弹性矩阵计算实施峰谷分时电价后的电力负荷，构建发电侧与需求侧约束条件，以火电机组平均发电成本为目标函数，综合考虑风电消纳影响，采用粒子群算法进行模型求解，并通过输配电价连接上网电价和用户电价，输电损耗电量连接发电量与用电量，达到发电侧与需求侧的联动。
算例分析表明，所建立的模型能更好地消纳风电，同时也提高了火电机组发电功率的稳定性和经济性。
关键词： 峰谷分时电价； 价格联动； 价格弹性； 风电消纳； 削峰填谷； 粒子群算法中图分类号： TN911.1⁃34； F714 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X （2023）21⁃0160⁃06Study on peak⁃valley time⁃of⁃use electricity price model consideringwind power consumptionKONG Feng, YANG Jinhui, REN Hengjun, ZHENG Wang, ZHANG Shaohua(Department of Economic Management, North China Electric Power University, Baoding 071000, China)Abstract ： In the context of giving full play to the basic role of power reliability management in power supply and guarantee work, a peak⁃valley time⁃of⁃use electricity price model of linkage between power generation side and demand side is constructed, and a new mode in which the power grid side charges the power generation enterprise the ″cross⁃network fees″ and the demand side directly trades with the power generation side is explored by taking into account the unstable power structure caused by the insufficient consumption and limited peak adjustment capacity of some areas in China. In the model, the power load after the implementation of peak ⁃valley time ⁃of ⁃use electricity price is calculated and the constraint conditions between the power generation side and the demand side are built according to the elastic matrix of the price of power demand. By taking the average power generation cost of thermal power units as the objective function, the influence of wind power consumption is taken into account comprehensively. The particle swarm optimization (PSO) algorithm is used to solve the model. In addition, the transmission and distribution price is used to connect the on ⁃grid electricity price and the user electricity price, and the transmission loss of power is used to connect the power generation and power consumption, so as to achieve the linkage between the power generation side and the demand side. Example analysis shows that the established model can consume wind power better and improve the stability and efficiency of the power generation of thermal power unit.Keywords ： peak ⁃valley time ⁃of ⁃use electricity price; price linkage; price elasticity; wind power consumption; peak ⁃loadshifting; PSODOI ：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2023.21.029引用格式：孔峰，杨金辉，任恒君，等.考虑风电消纳的峰谷分时电价模型研究[J].现代电子技术，2023，46（21）：160⁃165.收稿日期：2023⁃06⁃05 修回日期：2023⁃06⁃27基金项目：国家自然科学基金项目（72101089）160第21期究的重点。
基于用电负荷的分时电价定价模型研究
基于用电负荷的分时电价定价模型研究摘要分时电价作为调节电力市场供求关系的重要手段之一，对用电负荷起到移峰填谷的作用，保证电网的供电可靠性。
本文以改进分时电价的定价规那么为目标，通过引入用电负荷这一实时反映电力市场需求状况的指标，构建与用电负荷挂钩的电价定价模型。
应用该模型对目前峰谷分时电价的政策进行合理性分析，找出存在的问题，并提出改进对策。
关键词用电负荷分时电价峰谷定价模型一、引言〔一〕研究背景为解决顶峰时段电力供不应求的矛盾，除加大电力设施投资、提高供电能力以外，更重要的是通过市场这一“无形的手〞进行电力需求侧管理。
电力需求侧管理是指对用电方实施的管理，其实施目标之一就是引导用户适当减少顶峰时段用电，增加低谷时段用电。
峰谷分时电价就是一项有效的电力需求侧管理措施和市场调节手段。
它通过价格信号引导用户采用合理的用电结构和方式，从而到达移峰填谷、改善负荷曲线、降低生产本钱、提高电力系统运行可靠性和经济性的目的。
其大致做法是将一天24小时按照负荷曲线划分为峰、平、谷三个时段或者峰、非峰两个时段，并制定与之相对应的峰谷电价。
峰谷电价比各有差异，但一般在3∶1以上。
〔二〕研究目的和创新点本文构建基于用电负荷的分时电价定价模型，通过该定价模型对目前的峰谷分时电价政策进行比照分析，目的是改进分时电价的定价规那么。
实施电力需求侧管理，是解决当前电力供求不平衡的最正确途径。
电价由市场决定，符合边际本钱价格形成理论，有利于实现资源的合理配置，促使供求趋于平衡，同时防止随意拉闸限电造成的不良社会影响。
本文的创新点在于以用电负荷为根底，研究一个分时电价的定价模型，希望借助该模型改进政府的定价规那么。
通过构建适合当地实际的分时电价定价模型，找出当前执行的峰谷分时电价制度存在的问题，并且针对问题提出改进建议，为企业的经营决策提供参考工具，为政府部门报批电价测算方案提供支持。
二、分时电价定价模型的构建与应用〔一〕基于用电负荷的分时电价定价模型电力需求价格弹性是构建分时电价定价模型的关键，设定分时电价的需求变动系数为α。
分时电价下大用户直接消纳风电优化模型
下 、弃风严重的问题 ， 造成此困境的一个重要原因 在于风电出力与负荷需求的不协调
[1]，[2]
。 风电出力
特性具有反负荷性与不稳定性 ， 风电出力主要集 中在夜间负荷低谷时段 ， 加之风电出力预测精度 相对较低 ， 难以完全根据其预测出力制定电网系 统的发电计划 ；另外 ， 风电的开发场地集中且离负 荷中心较远 ， 中国目前拥有的百万 MW 级别的风 电场大多分布在西部 、 北部地区 ， 当地消纳能力有 限 ， 外送消纳则需先解决输电通道建设与落地电 价的问题
（7 ） （8 ） （9 ）
本决定 ：
T
πw=pwΣQw，t（1-θw）-OMw-Dw
t = 1
（13）
式中 ：Qw，t 为风电在 t 时刻的实时发电量 ；pw 为风 电的上网电价 ；θw 为风电场的厂用电率 ；OMw 为风 电场的运维费用 ；Dw 为风电场的折旧费用 。 大用户的利润水平则由其在相应时段的生产 价值以及生产成本所决定 ：
火电机组的利润 ：
I T I I
πc=pcΣΣQi，t（1-θc，i）-Cfuel-ΣOMc,i-ΣDc,i （10）
i = 1t = 1 i = 1 i = 1
式 中 ：pc 为 送 电 区 域 内 火 电 的 标 杆 上 网 电 价 ；Qi，t 为火电机组 i 在 t 时刻的实时发电功率 ；Qc，i 为火 电机组 i 的厂用电率 ；Cfuel 为发电燃料成本 ；OMc，i 为火电机组 i 的运维成本 ；Dc，i 为火电机组 i 的折 旧成本 。 火电机组的发电燃料成本主要是燃煤与燃油 的成本 ：
收稿日期 ： 基金项目 ： 作者简介 ： 通讯作者 ：
[6]～[8]
1
系统负荷对分时电价响应 从经济学的角度讲 ， 电价的提高将减少相应
峰谷分时电价设计的优化模型
通过先分析前几年电力销售的增长情况及国民经济
增长情况，然后根据国民经济的预期增长目标来进
万方数据
Ｒｏ＝ＰＰ∑Ｌｏ（￡）
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十∑Ｌｏ（￡）（１＋Ａ括。＋Ａ船。）Ｐ户·Ｋｌｊ／Ｋ２』 （４）
Ｉ∈ｒ
’
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（２）电力用户受益
用户接受峰谷分时电价的方案，需使峰谷分时
惠，高峰时段的用户虽然在电价上多支出了一部分 电费，但避免了拉闸限电，减少了停电带来的经济损 失，因此这种约束是可行的。不论是削峰、填谷还是
·９０·
中国管理科学
２００５年
移峰填谷，对于发电企业、供电企业、用户来说都是
有利的。如对于发电企业来说，负荷曲线的平缓、峰 谷差的缩小可以减少发电机组的启停次数，提高机
费者心理学，对用户的刺激有一个最小可觉差（差别 阈值），在这个差别阈值的范围内，用户基本上无反
应或反应非常小；同样用户对刺激也有一个饱和值， 超过这个数值，用户对刺激基本上就没有更进一步 的反应了［９］。因此，本文假设转移率与峰谷、峰平、 平谷电价差是成比例的，电价差低于或者超过一定
值（一般取平段电价的１０％）时负荷不发生转移，根
据大量的社会调查数据采用线形回归将用户对电价 的反应近似拟合成图１所示的线形模型（不同类型
的用户针对不同的时段划分方法有不同的反应度曲 线，纵坐标表示用户反应的百分比，横坐标表示各时 段之间的电价差，单元为元），例如峰荷到谷荷的用 户反应如图１所示：
第５期
刘严等：峰谷分时电价设计的优化模型
·８９·
同时分时电价的效果与定价方法也密切相关不同的定价方法产生的结果相差很大这就需要根据用户特点地域差负荷特性来采取最合理的定价方法以达到最佳效果在求解最优时段划分定价方法时由于求解的目标函数是双目标函数有可能出现几种时段划分方案定价方法的结果各有所长如本文得到的一样有的划分方法的最大负荷较小但有的划分方法的峰谷差更小往往找不到一种方法可以同时满足这两个条件因此应对一个地区大量的数据进行分析针对多个典型日负荷曲线进行计算同时考虑季节的不同来实行不同的分时电价最后进行综合比较来得出最优解在讨论用户反应时用户对电价的反应虽然可以通过大量的统计分析得出但用户对不同时段划分方法的反应不会相同在一些文献中虽然提到了统计分析但如何统计如何分析却没有提到时的日负荷数据负荷589461095984569462196444101112674458566529667968486579131415161718669967956732673271456689192021222324708070536634668457296319实施分时电价前后的负荷曲线比较通过仿真可以看到当采用时段划分法时的最大负荷最小采用时段划分法时的峰谷差最小由于引起拉闸限电的主要原因是最大负荷且两种方法的峰谷差相差不大因此本文取时段划分法时为最优则最优峰谷时段划分如下11
电力系统节能调度模型与优化方法研究
电力系统节能调度模型与优化方法研究摘要:随着我国电力事业的不断发展，研究电力系统的节能调度模型与优化方法凸显出重要意义。
本文首先介绍了电力系统节能调度系统与办法，分析了节能节能调度模型的研究方法，探究了做好无功电压调整工作的相关内容，最后结合实践经验，提出了节能调度模型的优化方法。
关键词:电力系统；节能调度；模型；优化方法；研究前言我国电力事业的不断发展，对电力系统节能调度模型与优化方法的研究提出了更高的要求。
做好电力系统的节能模型调度与优化工作，能够更好地指导电力系统的各种实践工作。
本文首先从分析电力系统节能调度系统与办法着手研究。
一、电力系统节能调度系统与办法节能发电调度的关键是将现行的以价格为标准的竞价上网模式变更为以能耗和污染物排放水平为标准的调度模式。
同时电网企业由原来的偏重商业化转变为偏向社会化功能，这必将导致发电成本的增加，面临长短期节能调度优化等诸多的问题。
节能调度电力市场与传统电力市场的主要区别是使用“队列”的方法优先让可再生能源、水电、核电等清洁能源发电。
《节能发电调度办法》指出节能发电调度是指，在保障电力充足供应的前提下，本着节能、经济的原则，优先调度可再生能源发电，按照机组能耗和污染物排放水平的由低到高排序，依次调用化石类发电资源，最大限度地减少能源消耗和污染物的排放。
节能发电调度是以节能减排、绿色环保、可持续发展为核心目标提出的发电调度理念。
在优先调度清洁能源的基础上，对火电机组进行节能与市场机制的结合调度，如果完全按能耗量排序进行发电调度，虽然能达到节能降耗目的，但必然会引起电网公司购电成本的上升，忽视了市场的主体意愿，而假如仅仅考虑发电厂报价的经济调度，忽视机组煤耗、排放等因素，节能减排又不能实现。
火电机组作为电力市场中的主体，在集中竟价的电力现货市场中，按机组报价进行发电排序，这一过程不但给出了调度依据，而且给出了系统边际电价，最终实现了市场的价格发现功能。
节能调度是按煤耗排序，暂时仍按批复电价作为上网电价。
基于实时电价的电动汽车充放电优化策略和经济调度模型
基于实时电价的电动汽车充放电优化策略和经济调度模型华北电力大学电气与电子工程学院的研究人员麻秀范、王超、洪潇、王皓、李颖，在《电工技术学报》2016年增刊1上撰文指出，实时电价为优化电动汽车（EV）充放电负荷提供了手段，从而实现经济调度。
首先建立用户最优充放电策略模型：以计及EV电池退化成本的用户成本最小为目标，以满足EV行驶荷电状态和充放电荷电状态等为约束。
在此基础上建立电动汽车用户实时电价响应模型，通过实时电价计算用户充电成本，使电动汽车充放电负荷与电价联动调整，并将该模型嵌入电动汽车充放电策略优化目标函数。
求解过程中，用“停泊时长”确定单车一日可多次充放电的时段和行驶时段，从而在EV可充放电时长范围内优化每时段充放电负荷。
最后建立经济调度模型：目标中计及机组阀点效应、约束中考虑EV充放电负荷以及机组爬坡速率等限制的多目标经济调度模型，提出一种改进模式搜索算法求解该时间耦合、非线性、非凸模型。
以IEEE 39节点为例，验证了所建立模型和求解算法的有效性。
大量电动汽车（Electric Vehicle，EV）无序充电会影响电网安全经济运行[1]。
引导电动汽车有序充放电，可以为电网、用户及社会带来效益[2]。
通过实时电价引导电动汽车充放电，既能优化充放电负荷，又能优化机组出力，使用户侧和电网侧的技术经济性最佳。
电价对于电动汽车负荷的时空分布有着重要影响[3,4]。
文献[5]针对电动汽车调度机构建立了V2G（vehicle to grid）模式和分时电价制度与负荷波动的多目标优化模型，但是没有考虑电动汽车可调用时间等。
文献[6]设计了电动汽车充放电峰谷时段与峰谷电价优化模型，但是没有考虑用户侧经济效益。
文献[7]利用回归模型研究了实时电价与负荷、风机出力、水电出力、燃气和燃煤价格之间的关系，但是对电动汽车行驶模式考虑不够充分。
文献[8]指出，电池退化成本和实时电价带来的不确定性在V2G车主经济性中有很大影响，并利用Bertsimas的鲁棒模型对电价变动影响进行建模，但是本文的模型建立在线性优化基础上。