基于自适应动态规划的售电商长期收益研究

针对电力现货市场可能出现的电力供需紧张场景下售电商中长期收益最大化问题,提出基于自适应动态规划法(adaptive dynamic programming,ADP)的需求响应动态优化方案。首先以用户负荷的数学期望,建立考虑售电商和用户的需求响应模型,依托用户舒适成本函数的前后联系,构建出售电商中长期动态优化收益函数,利用解析法确定用户参与需求响应的最优响应负荷,并将售电商当前需求响应的收益函数转化为效用函数,采用BP神经网络构建评价网络和执行网络,以离线学习在线使用的框架,根据Bellman最优化原理离线训练评价网络和执行网络。通过7个工业用户的仿真算例,验证所提方法的有效性。     

基于电力用户细分市场的售电公司最优销售定价策略

可再生能源配额制的实施影响了电力市场各主体决策行为。售电公司需要在新的市场形势下制订最优销售定价策略,满足电力用户多样化需求的同时完成配额义务。考虑用户自身用电偏好和配额制要求,针对电力用户细分市场提出了售电公司最优销售定价策略。首先根据配额制影响下电力用户的需求变化,细分了电力用户消费市场,构建了电力用户、售电公司以及不同类型发电厂商利润函数。其次利用逆向归纳法求出双方博弈的均衡解,计算出售电公司全市场销售和捆绑市场销售最优定价策略。最后,对售电商最优定价策略进行了算例分析,验证了所提策略模型的有效性。     

基于供需匹配度的风光储套餐定价策略

为提升售电商参与未来零售市场竞争的收益,提出基于供需匹配度的风、光、储套餐定价策略。首先,面向上级能源供应商构建套餐度电成本模型,实现购电成本测算;然后,构建负荷转移率与电价差的需求响应不确定性模型,得到以电价为自变量的用户电量拟合函数;其次,引入电费支出满意度和用电方式满意度指标以保证售电商提供的套餐尽量满足用户用能需求,来构建基于供需匹配度的套餐选择概率模型;最后,以售电商购、售电净利润最大为目标函数,优化求解各套餐分时电价。仿真结果表明了所提定价策略的有效性及合理性。     

考虑用户有限理性的售电公司峰谷组合电力套餐设计

中国电力零售侧市场化程度逐步加深,售电公司须为电力用户提供有针对性的电力套餐以保障其市场占有率和持续盈利能力.为此,提出售电公司峰谷组合电力套餐零售模式并构建了考虑用户有限理性的电力套餐设计双层优化模型.在上层模型中,售电公司以购售电收益最大化为目标优化峰谷电力套餐参数及其在电力市场中的购电策略;在下层模型中,用户以购电综合效用最大化为目标进行峰谷组合套餐定制,考虑了裕度电量价值及从众心理对有限理性用户决策的影响,同时基于锚定效应模拟了用户在选购电力套餐后的用电行为.以某地居民用户为对象进行仿真分析,结果表明售电公司可通过设计峰谷组合电力套餐激励有限理性用户主动调整用电行为,提高购售电收益.     

售电商参与现货市场下的售电套餐优化设计

随着中国电力现货市场的快速发展,售电商可以通过设计售电套餐来引导电力用户参与电力需求响应,以此提高双方利益。文中引入避峰响应系数,在分时电价的基础上制定售电套餐激励以吸引电力用户积极转移用电负荷。首先,根据设计的售电套餐计算出电力用户选择售电套餐后的负荷转移情况;其次,考虑电费支出的变化与用电方式的变化对电力用户效用产生的影响,基于效用函数构建售电套餐决策模型来计算出电力用户对售电套餐的选择情况;然后,文中基于售电商参与现货市场交易转移负荷,以售电商利益驱动量最大化为目标优化设计出4种售电套餐;最后,通过算例分析,验证了优化后的售电套餐符合双方的利益要求。     

基于主从博弈的售电商多元零售套餐设计与多级市场购电策略

随着电力市场改革的发展,如何制定吸引用户选择的多类型零售套餐成为提升售电商利润的研究重点。为此该文结合激励手段和价格信号为售电商设计了多类提升市场竞争力的零售套餐,并基于多时间尺度、多交易类型的市场背景为其提出购电策略。首先,搭建售电商与多元用户之间的主从博弈架构,分析售电商参与日前、月度、年度多级市场下与发电商、电力交易中心等主体之间的多种购电交易类型,设计峰谷分时电价、昼夜用电捆绑、峰谷惩罚补偿、阶梯递增电价、固定单一电价5种月度零售套餐。其次,分别以考虑风险因素的售电商效益最大化、多元用户自身综合满意度最大化为目标,构建主方购售电组合决策模型和从方零售套餐选择模型,并阐述主从博弈互动过程。接着,采用粒子群优化算法和CPLEX优化软件求解模型的纳什均衡解。最后,利用算例仿真验证主从博弈模型的迭代求解具有较好的收敛性,多级市场购电策略和多元零售套餐的提出有利于售电商提升自身利润的同时提高用户满意度,从而扩大市场份额。     

两级电力市场环境下考虑多类型零售套餐的售电公司购售电策略

为推动电力资源在全国范围内的优化配置,我国正大力推进全国统一电力市场的建设。根据现有方案,在建设初期,我国将建成“统一市场,两级运作”的两级电力市场,并逐步允许售电公司等购电主体参与跨省跨区电力交易。如何在两级电力市场环境下考虑购售电策略间的相互影响,合理分配包括跨省跨区市场、省内市场在内多个市场的购电量,并针对用户偏好制定多种零售套餐,以实现收益最大化,成为售电公司目前亟须研究的问题。探讨了两级电力市场环境下售电公司参与跨省跨区市场的交易框架;分析了售电公司多时间尺度、多空间尺度的购电成本和风险;构建了4类典型零售套餐下的用户需求响应模型以及用户选择行为模型;在此基础上,建立了两级电力市场环境下的售电公司购售电决策模型,采用条件风险价值模型度量市场风险,寻求收益和风险的合理决策。算例验证了所提方法的有效性。     

含有用户自主选择行为分析的电价套餐设计策略

基于用户自主选择行为并趋优的特性,提出了一种新型的电价套餐制定策略。首先,采用K-means算法对电力用户负荷特性曲线进行聚类分析,生成各类典型的用户负荷特性曲线;构建效用模型及用户选择概率模型,以效用最大化确定不同用电习惯的用户选择套餐的概率。其次,制定基于CVaR的售电商成本与风险模型,并以用户自主选择行为和售电商成本与风险等作为约束,以售电商利润最大化为优化目标,建立了电价套餐定制模型。最后,结合算例验证所提出的电价套餐的合理性及可行性。     

用户供电质量需求识别与优质供电增值服务策略

优质供电的增值服务是电力公司提高售电竞争力的一项重要途径。优质供电是一个定性概念,采用供电质量指标进行定量刻画时,不同用户对优质供电的需求差异很大,供电企业不可能对每个用户提供完全不同的供电,基于对优质供电的需求类别,提供增值服务是更可行的方式。首先,研究用户对优质供电的多样性需求和供电公司的服务愿望,提出电能质量分类指标体系,包括用户价值指标和电能质量效用指标,刻画用户的电能质量需求;其次,基于所提的指标体系和各指标重要程度,建立用户供电质量需求类别识别模型,采用定性与定量相结合的方式,对用户供电质量类别进行划分,并设计了优质供电差异化增值服务套餐;最后,提出增值服务套餐成本-收益模型,实现对单个用户的增值服务内容的确定和增值服务价格的计算。实例分析证明了所提方法的合理性和有效性,为售电企业吸引新用户、开展差异化增值服务提供了参考。     

面向可交易能源的储能容量合约机制设计与交易策略

售电商代理分散的用户参与电力市场,承担实时电价和用电量双重不确定性带来的风险,随着大量分布式发电、储能和其他智能设备等接入电力系统,售电商面临的风险逐步增加。可交易能源体系下,售电商可通过一定的交易机制实现对分布式储能资源的实时调控,以规避市场风险。为此,提出了一种储能容量合约机制,并探究了售电商在该机制下的最优交易策略,使售电商能够以实时租赁的方式获取储能控制权。首先阐述了容量合约机制的设计和实现;随后通过成本收入分析建立了售电商在该机制下计及风险规避的预期收益模型,并采用一种线性化方法求解该模型;在此基础上探讨了售电商对容量合约的交易策略,以"储能成本函数"和"等收益曲线"给出量化的交易签约参考依据;最后对模型方法进行算例验证。     

基于深度强化学习的激励型需求响应决策优化模型

随着中国电力市场化改革的推进,售电侧市场逐步开放,售电商可以聚合大量的分散负荷参与电力市场环境下的需求响应.文中提出以售电商和用户综合收益最大化为目标的基于深度强化学习的激励型需求响应建模和求解方法.首先,建立售电商和用户的需求响应模型,通过引入时间-价格弹性,改进现有的用户响应模型,考虑用户对相邻时段补贴价格差的反应.然后,基于马尔可夫决策过程框架构建补贴价格决策优化模型,并设计基于深度Q学习网络的求解算法.最后,以1个售电商和3个不同类型的用户为例进行仿真计算,通过分析算法收敛性和对比不同模型及参数下的优化结果,验证了改进模型的合理性和生成策略的有效性,并分析了激励型需求响应对售电商以及用户的影响.     

基于电力交易用户最优特征子集的售电套餐推荐方法

针对电力市场用户群庞大,交易过程中售电套餐选择困难的问题,提出一种基于电力交易用户最优特征子集的售电套餐推荐方法。首先,定义了电力交易用户最优特征子集,并设计基于加权递增项目覆盖率最优子集的发现算法,合理地从海量交易用户中筛选出最优用户特征子集。然后,提出一种基于属性相关的售电套餐相似性计算方法,通过聚类和确定套餐属性权重的方式计算套餐相似度,得到套餐项目的相似度矩阵。最后,基于最优特征子集和相似度矩阵实现了售电套餐的精准推荐。实验验证表明了电力交易用户最优特征子集的有效性和所提推荐算法的准确性。     

面向产消用户的售电公司发-用电多元电力套餐优化EI北大核心CSCD

新型电力系统背景下的产消用户不断发展,这给售电公司在设计多元化套餐吸引产消用户以及利用发电资源方面带来挑战。充分考虑产消用户的发用电特点,提出售电公司面向产消用户的发-用电多元电力套餐优化策略。设计2种发电套餐、3种用电套餐和2种发用电捆绑套餐;分别以考虑风险的售电公司综合收益最大和产消用户的综合满意度最高为目标函数,构建主方的购售电决策模型和从方的套餐选择模型,阐述售电公司和产消用户的主从博弈互动过程;提出博弈过程中的套餐组合策略,以提高套餐的多样性;采用粒子群优化算法和CPLEX优化软件求解模型的纳什均衡解。算例分析结果表明,博弈模型具有较好的收敛性,所提多元发-用电套餐和套餐组合策略能够适应不同类型的产消用户,提高产消用户的综合满意度。     

基于负荷转移的售电公司分时电价优化策略

随着电价新政的发布,电力市场将进一步开放,同时目录电价的取消将加快分时电价机制的建立,在此背景下售电公司如何针对电力用户采取有效的分时电价措施是亟需解决的问题。为此在分析湖南省钢铁、电石等高能耗工业用户用电特性的基础上,结合售电公司、工业用户的成本及收益构建了售电公司成本收益模型、工业用户负荷转移成本模型,进一步提出了售电公司峰谷分时电价双层优化模型,上层模型优化目标为售电公司收益最大,下层模型优化目标为工业用户用电成本最小,以此确定峰谷分时电价套餐。以钢铁、电石等高能耗工业用户数据为例的仿真测算结果表明通过双层优化模型所得的峰谷分时电价套餐能够保证双方的利益,并有效引导工业用户合理用电、削峰填谷。     

基于消费者参考价格决策及用户黏性的售电套餐优化

在未来的电力零售市场,更多的售电企业为规避风险,提高市场占有率和持续性,有必要向拥有零售选择权的终端用户提供科学合理并具有竞争力的售电套餐,为此提出一种售电套餐设计优化的新思路。首先,考虑用户消费的偏好行为,引入分类同化系数建立消费者内部参考价格(IRP)决策模型,定义单个用户的黏性行为(或称为惰性行为),建立单个用户黏性函数。然后,建立用户决策矩阵反映群体用户对套餐的选择情况,建立基于用户黏性和决策矩阵的售电企业总效用目标函数,以固定费用和单位费用相结合的套餐结构为基础,以套餐价格为变量,对最优目标进行搜索。接着,采用交叉粒子群算法,将传统的搜索方式改进为以元胞数组为单位的种群多区域同时搜索。同时,利用对决策矩阵的两次修正模拟用户无偏好条件下的绝对理性消费和存在偏好条件下的非理性消费。最后进行算例分析,通过对比优化前后潜在用户对套餐的选择情况,验证了模型的可行性与优化效果。     

基于套餐隐式评分与用户画像的电力套餐推荐方法

面向售电公司提供差异化售电服务、提高用户黏性的市场需求,提出基于套餐隐式评分与用户画像的电力套餐推荐方法。首先,提取电力套餐属性标签,以用户的套餐历史购买行为作为其对电力套餐的隐式评分,构建计及偏好衰减的用户-套餐标签画像模型。然后,以皮尔逊相关系数和欧氏距离分别表征用户的分时负荷与总负荷水平的相似性,提出基于双尺度负荷聚类和轮廓系数的套餐标签赋权方法。在此基础上,构建基于加权欧氏距离的用户画像相似度评估模型,提出电力套餐协同过滤推荐方法,为目标用户筛选并推荐最经济的电力套餐。对不同负荷水平和用电习惯的用户进行电力套餐推荐仿真,结果表明,所提套餐推荐方法可根据用户的套餐历史购买信息发掘其消费偏好,提高售电公司的电力套餐推荐准确率。     

考虑谐波治理的售电公司供电服务套餐设计

随着电力体制改革的深入,售电公司需要不断探索新的经营模式,为用户提供多方位的服务。与此同时,工业用户对电能质量的要求不断提高,给用户带来经济损失较大的谐波问题是用户较为关心的热点之一。为增加客户黏度,满足工业用户的需求,根据用户自身特点设计差异化的供电套餐,成为售电公司提高竞争力的重要手段之一。该文首先基于谐波经济损失对用户谐波治理增值服务的适用度进行评价,筛选出适合的用户后,分析了该用户的谐波特性,分别提出无源及有源的谐波治理服务方案,并进行了仿真验证。在对上述方案的治理效果和成本分析的基础上,结合售电公司的利润分析,设计了考虑谐波治理的售电公司增值服务套餐供用户选择。     

基于整体利润的电力供应链激励机制

为实现电力资源的最优分配,研究了基于整体利润的电力供应链的激励机制.在一定的假设条件下,建立了发电商、售电商组成的两级模型以及将发电商、售电商合为一体的一级模型,设计了激励机制激发发电商在信息不对称条件下报出发电成本,并激励其降低煤耗,提高脱硫率等.从电力行业的整体利润角度出发分析了2种模型,随之证明采用一级模型可以提高包括发电商、售电商及用户的整体利益.同时在满足激励相容原理条件下,针对增加的整体售电利润,给出了分配方法.通过算例说明了该激励机制的有效性和实用性.     

计及虚拟电厂的多主体分段报价的电力市场竞价模型

基于售电侧放开的背景,研究了传统发电商、售电商与虚拟电厂同时参与市场竞争的报价模型和电力市场优化出清模型。基于传统发电商和虚拟电厂的边际成本和售电商的边际收益建立各主体的报价函数模型,采用分段线性化的方法,将连续报价函数线性化,得到分段报价函数模型,将其带入优化出清模型中,得到优化出清结果。算例验证了方法的有效性。     

耦合区域售电服务的分布式能源产消者经济优化与能效评估

在售电侧改革背景下,以区域内余剩电力的共享、融通为基本立足点,建立基于分布式能源产消者、售电商和一般用户的区域电力市场概念模型,并提出其基本决策流程。以利益相关者总体共赢为导向,耦合应用数学规划方法,分别构建产消者、售电商和一般用户的优化决策模型。针对以冷/热/电三联供系统为技术架构的典型案例进行数值分析,结果表明,售电商的购电价格在整体决策流程中占据先导地位,其不但直接影响产消者决策,亦间接影响售电商和一般用户收益。仅当购电价格处于某特定范围时,前述三利益相关者才能获得经济共赢。同时,对于售电商而言,存在使其收益最大化的最优购电价格。另一方面,区域电力融通在获得经济共赢的同时,亦可产生可观的节能效果。理论和数值分析均表明,产消者一次能源节约量与电力融通量成近似正比例关系,这主要得益于余电所附余热在产消者内部的充分利用。