考虑用户用电效用的售电公司交易联合优化策略

随着电力体制改革的深入,在电力市场环境下,购售电作为售电公司的核心业务,将决定其主要运营成本与核心竞争力.提出了一种售电公司购售电联合优化策略,在购电侧考虑中长期市场与现货市场购电组合以及需求响应用户的可中断负荷的调用.售电侧结合用户用电效用,决策零售套餐的价格,采用CVaR衡量风险,进行联合优化,达到售电公司收益最大,风险最小的目标.通过算例证明了所提出的联合优化模型能有效提高售电公司购售电收益,为售电公司的决策提供参考.     

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。     

考虑电动汽车用户有限理性的定制化电价套餐设计

考虑到售电公司对提高市场占有率和收益的需求,电动汽车用户对经济和舒适的追求,以及电动汽车保有量基数大且还在持续快速上升的情况,提出了一种考虑电动汽车用户有限理性的定制化电价套餐设计方法。首先,利用蒙特卡洛方法模拟生成一些电动汽车用户的充电需求以增加充电负荷数据,并采用k-medoids聚类算法对电动汽车用户按其充电负荷聚类出典型电动汽车用户的充电需求曲线。然后,通过熵权法计算电动汽车用户效用,并在此基础上应用演化博弈论分析电动汽车用户在有限理性情况下的电价套餐选择情况。最后,建立考虑电动汽车用户有限理性的电价套餐双层优化模型,上层模型优化目标为售电公司购售电收益最大,下层模型优化目标为电动汽车用户效用最大。算例结果表明该定制化电价套餐不但能够有效地提高售电公司的营业利润,而且能够降低用户用电成本。     

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。     

基于有限理性用户选择行为的定制化电价套餐设计

利用电力需求响应机制,通过引导用户主动参与电网调峰,能够提高用户和电网互动的积极性、减轻电网峰时供电压力。针对各电力用户因其用电差异性而需要不同的电价套餐,且电力用户选择电价套餐的决策行为普遍是有限理性而非完全理性的,该决策行为存在演化博弈过程的特点,提出了一种考虑有限理性用户选择行为的定制化电价套餐设计方法。首先,采用K-means算法对电力用户的日负荷曲线的负荷特征指标对其进行聚类分析,并生成聚类后的每一类用户的典型负荷曲线,利用模糊理论根据各典型负荷曲线确定各套餐的用电曲线;其次,通过熵权法计算用户效用,并在此基础上应用演化博弈理论计算用户在有限理性情况下的套餐选择比例;然后,建立售电公司和供电公司之间的双边协商购电合同模型;最后,在保障售电公司市场占有率和用户满意度的前提下,以实现售电公司和用户的双赢为目标,建立面向有限理性用户的定制化电价套餐模型。算例结果证明了所提方法及模型的合理性和可行性。     

考虑发用电协调的售电公司负荷组合优化建模方法

电力市场环境下,如何根据用户用电特征制定优化策略以实现购售电利益最大化是售电公司一项重要的研究课题。针对中长期市场中考虑发用电协调的售电公司,提出了考虑售电公司购售电利益的负荷组合优化模型,并考虑需求响应技术来进一步优化用户综合负荷特性,最大化市场环境下售电公司的购售电利益。同时,针对需求响应的负荷反弹问题,引入三阶段反弹负荷模型,构建考虑负荷反弹的滚动优化改进模型,重新调整用户需求响应负荷值,从而改善需求响应负荷反弹情况下的组合用户需求响应负荷特性。最后,采用中国某市2017年工业用户群组负荷数据对所提出的模型及策略进行仿真分析,说明了所提方法的有效性。     

基于电力客户评估的差异化电价套餐研究

随着售电侧改革的推进,售电市场逐步扩大,售电公司在研究如何降低电力批发市场购电成本的同时,应当加强对电力零售市场用户的研究。构建电力客户评估指标体系,引入多目标优化的权重设计模型,基于电力客户评估结果对用户进行类别划分,并设计了相对应的差异化套餐。算例结果表明：在各类指标权重结果里,收益类指标中的年用电量权重结果最高;用户被划分到3个区间,评估结果高低与用户类别划分是基本匹配的。     

基于信息间隙决策理论的多种零售合同模式下售电公司购售电策略

竞争性的售电市场环境中,为用户提供灵活多样的零售业务是提升售电公司客户端竞争力的关键。根据售电公司与用户对于利润和风险的不同偏好,提出直接分成与保底封顶的零售合同模式。计入各种零售合同模式中不同价格机制对用户用电行为的激励,建立与零售合同相匹配的需求响应模型。考虑市场出清电价的不确定性对于售电公司决策的影响,并计及可中断负荷,建立了基于信息间隙决策理论的售电公司在多种零售合同模式下的购售电决策模型,该模型给出的购售电策略能保证售电公司收益不低于某一预设的最低可接受值。最后通过算例仿真构建了适应不同负荷特性的工商业用户零售合同最优费率制定方案,以及该方案下售电公司从双边合同与现货市场的购电分配方案,可为售电公司购售电决策提供参考。     

考虑淡旺季用户效用的居民用电套餐模型

随着售电侧放开,居民对电力零售商有了更多的自主选择权,零售商需要根据实际用电需求设计适合居民的用电方案,为此文中设计了考虑淡旺季用户效用的居民用电套餐。首先,以家庭平均每月用电量计算用户效用函数,并以此获得用户选择各类用电套餐概率;然后,以零售商利润最大为目标,建立套餐的成本收益模型;最后,用粒子群算法对该模型进行求解。算例仿真结果表明,零售套餐的设置,给用户提供了更多的选择;不但提高了用户用电效用,而且有效地提高了零售商的期望利润,同时减少了居民用电峰谷负荷差。     

大用户购电组合策略研究

针对大用户在多个市场上的购电组合问题,综合考虑大用户购电量及现货市场电价的随机性,从预期购电成本和风险的角度分析了大用户购电最优组合策略。以大用户在长期合同市场及现货市场中购电为研究对象,同时考虑了自备电厂及可中断负荷的作用,借鉴现代投资组合理论中的Markowitz 模型,建立了大用户购电成本及风险最小的双目标优化模型,推导出购电组合的有效前沿。最后通过算例对上述模型进行了验证。     

日本和新加坡电力零售市场对我国电力市场建设的启示

近年来随着售电侧开始逐步放开,国内的电力零售市场也已初步形成。过去的购售电方式已然发生了转变,但我国对零售市场的建设发展显然还不够,仍需寻求更为成熟的经验。日本、新加坡电力零售市场,在全面放开市场竞争后已发展地较为成熟完善。本文首先分析了日本、新加坡两国电力零售市场的改革之路,进而对两国零售市场进行总结对比,得出对我国未来电力零售市场的启示,并结合我国实际情况从市场改革、零售套餐、零售电价、零售商、网络业务等方面提出相关建议,以期有助于未来我国电力零售市场的建设与发展。     

考虑用户自主选择性的零售电价套餐定价策略设计

在零售市场中,零售商制定零售电价套餐时需要尊重用户意愿和选择权,从而保证制定的零售电价方案贴近真实市场结果。为此文中为零售商提出了一种考虑用户自主选择性的零售电价套餐定价策略,该策略考虑了用户的策略行为和选择行为,为同一类型用户（同为工业、商业或居民用户）制定种类数量合理、费率合理的零售套餐,能够满足用户的多样化需求,调动用户资源参与零售市场的潜力。首先,对用户的用电效用、策略行为和选择行为进行了深入分析和建模;其次,构建了零售商在零售市场中的市场份额、购电成本以及运营风险的相关模型;在此基础上,考虑实际问题的限制,建立了零售商以利润最大化为优化目标的套餐定价优化模型;最后使用某地区用户的数据集对套餐定价优化模型进行了验证,说明了模型在考虑用户策略行为和自主选择行为方面可行、有效。     

考虑需求响应收益的售电商实时电价决策模型

实时电价是激励用户改变用电行为参与需求响应的理想市场化机制,但目前实时电价研究存在用户响应行为建模方法单一、缺乏实际用户数据验证等问题,导致响应计算精度较低。激励电价制定的准确性直接影响售电商参与需求响应项目的市场收益,为此提出一种基于数据驱动的实时电价决策模型。首先,利用原有实时电价实施背景下积累的大量历史数据,采用改进卷积神经网络—长短期记忆网络混合模型(convolutional neural networks-long short-term memory,CNN-LSTM)建立以用电量为输入、实时电价为输出的用户响应动态特性函数。在此基础上,提出售电商参与需求响应项目背景下,一种以净收益最大化为目标的实时电价决策模型。基于美国PJM市场数据的算例分析表明,改进CNN-LSTM模型具有计算精度和效率高、鲁棒性强的优点,提出的实时电价决策模型能够有效帮助售电商提高市场收益。     

基于系统动力学的电力批发市场和零售市场相互关系分析

从系统的视角量化研究电力批发市场和零售市场的相互作用关系,是揭示2个市场运作规律的重要手段。运用系统动力学(SD)方法建立了包含3个发电商、3类零售商、2种零售套餐(固定电价合同和实时响应电价合同)、日前市场、实时市场,以及以勒那指数和平均现货电价为评价指标的2个市场相互作用模型并仿真,分析了输配电价分摊方式为峰荷责任法情景下的2个市场相互作用关系。仿真结果表明:在批发竞争模式中,当发电企业数量较少时,部分电量参与现货市场竞争的平均现货电价水平、零售商的风险水平均低于全部电量参与现货市场竞争的情景;在零售竞争模式中,零售商以电价套餐引导用户合理用电,通过削峰填谷,平抑批发市场的电价;基于峰荷责任法的输配电定价方法通过影响零售商售电策略,改善系统负荷曲线,提高零售竞争水平,并给优质零售商提供了更大的盈利空间。     

考虑用户切换行为的电力零售市场博弈模型

为了定量研究电力零售市场中用户在零售商间的切换行为对零售商竞价策略的影响,基于Bertrand竞争模型建立电力零售商参与零售市场竞价交易的博弈模型,其中引入市场份额函数反映用户切换行为;从理论上证明该模型纳什均衡解的存在性和唯一性,并采用非线性互补方法求得均衡解。算例仿真验证了所提模型的有效性,且用户的切换行为有助于缓解零售商在零售竞价交易中报高价的市场力滥用行为,进而提高电力零售市场的效率。