一种动态尖峰电价机制的设计方法技术

本发明专利技术公开了一种动态尖峰电价机制的设计方法，它涉及电力系统需求响应电价机制设计领域。其包括如下步骤：1)明确尖峰电价执行期间；2)根据尖峰日触发条件及尖峰日最大允许天数确定尖峰日日期，利用尖峰日预测负荷根据模糊隶属度分析方法确定尖峰时段；3)考虑用户对尖峰电价的需求响应，建立尖峰电价决策模型，分析比较后设定合理的尖峰费率。本发明专利技术方法适合当下的中国国情，具有可操作性和可推广性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及的是电力系统需求响应电价机制设计领域，具体涉及一种动态尖峰电价机制的设计方法。
技术介绍
随着我国经济的发展，用电负荷逐年攀升，加剧了特殊时期电力供应紧张的局面。特别是夏季高峰负荷屡创新高，对电网的可靠性造成了很大的影响。在这样的情况下，我国传统做法为增加装机容量、执行有序用电等。而借鉴国外广泛应用的需求响应，可以有效提高终端用电效率，在完成同样用电功能的同时减少电量消耗和电力需求，提高安全性和经济性。目前，需求响应电价机制中的峰谷分时电价在我国已得到实施应用，但是分时电价对夏季少数“特殊日”的尖峰负荷起不到很好的效果。而尖峰电价作为一种新兴的动态定价机制，尖峰日执行尖峰费率，非尖峰日提供电价折扣，这样能够有针对性地引导用户减少或者转移尖峰负荷。但我国现仅在北京、江西、重庆等少数城市实施尖峰电价试点，且试点尖峰电价均是在原有的分时电价基础上增加一个尖峰时段，尖峰时段电价在原高峰时段电价的基础上再适当调高，实质为尖-峰-平-谷分时电价，动态性差。因此，面向目前中国的实际情况，设计一种合理的动态尖峰电价机制对缓解夏季电力供应紧张具有重要的实际意义。
技术实现思路
针对现有技术上存在国外现有尖峰电价机制设计多是基于实时电价、在我国可操作性差的问题的不足，本专利技术目的是在于提供一种动态尖峰电价机制的设计方法，能有效改善夏季负荷曲线，起到削峰填谷的作用。为了实现上述目的，本专利技术是通过如下的技术方案来实现：一种动态尖峰电价机制的设计方法，其包括以下步骤：1.首先考虑执行区域负荷季节特征，以月为单位确定尖峰电价执行期限，如定为每年夏季7、8月。2.确定尖峰日日期和尖峰时段。根据下月负荷预测结果和尖峰电价触发条件及最大尖峰日允许天数，确定尖峰日的日期。尖峰电价触发条件可定为下月某日预测负荷超过最大预测负荷的95％。尖峰日的确定必须在达到触发条件的同时满足最大允许天数的条件，即若满足触发条件的天数超过尖峰日最大允许天数，则依据最大允许天数的标准按预测负荷的大小从高到低选择日期。尖峰时段则利用尖峰日原高峰时段的预测负荷曲线特征，利用模糊隶属度将原高峰时段划分为两个时段，即新的尖峰时段和高峰时段。3.设计尖峰电价费率体系。基于消费者心理学理论，建立用户对于尖峰电价的需求响应模型。在此基础上，综合考虑供电公司和用户的利益，在多种不同的尖峰电价和电价折扣组合情况下，选取合理的尖峰电价费率。在执行月前通知用户，用户自愿签订尖峰电价合同。本专利技术的有益效果：本专利技术以月份为尖峰电价执行期，确定尖峰日日期及尖峰费率后提前通知用户，保障用户利益的同时兼顾了尖峰电价的动态性，在我国具有可操作性和可推广型，能有效改善夏季负荷曲线，起到削峰填谷的作用。附图说明下面结合附图和具体实施方式来详细说明本专利技术；图1为本专利技术的尖峰电价机制设计流程示意图；图2为本专利技术的不同时段的负荷转移示意图；图3为本专利技术的尖峰电价实施前后典型负荷日的负荷曲线对比示意图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。参照图1-3，本具体实施方式采用以下技术方案：一种动态尖峰电价机制的设计方法，具体步骤为：一、明确执行期限根据负荷的季节特点，一般城市的高峰负荷期为7、8月份，则尖峰电价执行期限定为7、8月份。不同的城市可根据具体情况进行微调，延长至6、7、8月或者7、8、9月。二、确定尖峰日日期和尖峰时段本专利技术是以月份为单位的尖峰电价机制设计方法，要提前确定执行期限内每月的尖峰日日期。根据负荷预测，结合尖峰电价触发条件及最大尖峰日允许天数确定下月尖峰日日期。尖峰电价触发条件可定为下月某日预测负荷超过最大预测负荷的95％。尖峰日的确定必须在达到触发条件的同时满足最大允许天数的条件，即若满足触发条件的天数超过尖峰日最大允许天数，则依据最大允许天数的标准按预测负荷的大小从高到低选择日期。尖峰时段是在每月的尖峰日日期确定后，将尖峰日的高峰时段依据预测负荷曲线特征再划分为两个时段，即尖峰日新的高峰时段和尖峰时段。这里利用模糊隶属度作为划分依据，规定原高峰时段的最大负荷Lmax属于尖峰时段的可能性为100％，属于尖峰日新的高峰时段的可能性为0；原高峰时段的最小负荷Lmin属于属于尖峰时段的可能性为0，属于尖峰日新的高峰时段的可能性为100％。采用偏大型半梯度隶属度函数uc(L)和偏小型半梯度隶属度函数uf(L)来计算其他时点负荷L的尖峰时段隶属度和高峰时段隶属度，如下所示：uc(L)=Lmax-LLmax-Lmin---(1)]]>uf(L)=L-LminLmax-Lmin---(2)]]>三、设计尖峰电价费率体系明确执行期间，确定尖峰日日期及尖峰时段后，再设计合理的尖峰电价及电价折扣，这就是本专利技术的基本设计流程，如图1所示。1.用户对尖峰电价的需求响应模型电价机制利用价格杠杆来影响用户，而用户对电价的响应机理对于制定合理的电价机制具有重要的作用。因此，要设计合理的尖峰电价费率体系，首先要建立合理的用户需求响应模型。需求响应模型就是要建立用户用电与价格之间的联动关系，在本发明中利用消费者心理学来描述。用户会对电价变化做出反应，但不是在电价变化的所有范围内都改变或转移用电量，只有电价变化在上下两个阀值之间用户才会改变用电习惯。当销售电价小于下限值时，用户基本不会响应；而销售电价大于上限值时，用户将不再有更多的可转移负荷，响应能力趋近饱和。即随着电价变化，基于消费者心理学的两个不同时间段之间的负荷转移率可见图2。利用数学公式时段a到时段b的负荷转移率可表示为λab=00≤Δpab<labKab(Δpab-lab)lab≤Δpab<habλmaxΔpab>hab---(3)]]>式中：Δpab为时段a和时段b的电价差；lab为用户线性区的下限值；hab为用户线性区的上限值；Kab为线性区斜率；λmax为转移率的饱和值。本专利技术中，尖峰电价需求响应模型建立在已有峰平谷分时电价的基础上。根据上述消费者心理学理论，建立由原分时电价机制转变为尖峰电价的需求响应作用模型。尖峰日时，尖峰时段的电价提高，而其他时段的电价保持不变，尖峰时段的负荷会相应地减少和转移到其他时段。因此可设尖本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种动态尖峰电价机制的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、首先考虑执行区域负荷季节特征，以月为单位确定尖峰电价执行期限，如定为每年夏季7、8月；(2)、确定尖峰日日期和尖峰时段：根据下月负荷预测结果和尖峰电价触发条件及最大尖峰日允许天数，确定尖峰日的日期；尖峰电价触发条件可定为下月某日预测负荷超过最大预测负荷的95％；尖峰日的确定必须在达到触发条件的同时满足最大允许天数的条件，即若满足触发条件的天数超过尖峰日最大允许天数，则依据最大允许天数的标准按预测负荷的大小从高到低选择日期；尖峰时段则利用尖峰日原高峰时段的预测负荷曲线特征，利用模糊隶属度将原高峰时段划分为两个时段，即新的尖峰时段和高峰时段；(3)、设计尖峰电价费率体系：基于消费者心理学理论，建立用户对于尖峰电价的需求响应模型；在此基础上，综合考虑供电公司和用户的利益，在多种不同的尖峰电价和电价折扣组合情况下，选取合理的尖峰电价费率；在执行月前通知用户，用户自愿签订尖峰电价合同。

【技术特征摘要】
1.一种动态尖峰电价机制的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)、首先考虑执行区域负荷季节特征，以月为单位确定尖峰电价执行期
限，如定为每年夏季7、8月；
(2)、确定尖峰日日期和尖峰时段：根据下月负荷预测结果和尖峰电
价触发条件及最大尖峰日允许天数，确定尖峰日的日期；尖峰电价触发
条件可定为下月某日预测负荷超过最大预测负荷的95％；尖峰日的确定必
须在达到触发条件的同时满足最大允许天数的条件，即若满足触发条件
的天数超过尖峰日最大允许...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜庆国，杨斌，张昊纬，肖宇华，阮文骏，陈楚，肖文举，鲜景润，
申请(专利权)人：国家电网公司，江苏省电力公司，北京慧和仕科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11