考虑用户响应的动态尖峰电价及其博弈求解方法

激发需求响应资源参与电力系统调节对于提高系统运行可靠性和效率具有重要意义。尖峰电价是一种利用价格杠杆引导用户合理改变用电行为,缓解尖峰时系统供需矛盾的有效激励机制。结合当前中国电力市场发展情况,提出了一种考虑用户消费心理的尖峰电价动态优化机制。利用消费者心理学理论建立了用户需求响应模型,设计了尖峰电价实施流程,给出了尖峰日、尖峰时刻确定方法,建立了兼顾电网公司和用户两方面利益的尖峰费率优化模型。针对双目标优化问题,采用合作博弈方法的均衡解作为尖峰电价费率决策结果,实现电网公司和用户利益在竞争、合作意义上的最优。通过算例验证了所提模型和方法的有效性,结果显示,尖峰电价可以显著降低尖峰负荷,并降低用户电费支出。     

基于用户成本选择用户范围的分时电价最优策略

传统的分时电价政策忽略了用户参与分时电价政策的意愿,且用户电价电量响应行为建模未考虑用户调整用电行为成本,为此提出基于用户成本选择用户范围的分时电价最优策略。分析用户改变用电行为所产生的调整成本与节省用电费用的关系,推导分时电价机制下用户电价电量响应行为模型。当用户改变用电行为后,其生产成本高于实行分时电价前的电费,则对用户参与分时电价政策的意愿评估为零,不纳入分时电价实施范围。仿真及实验结果显示,与不选择用户范围的传统分时电价模型相比,该模型能够反映用户调整用电行为过程,科学选择参与分时电价政策的用户范围,实现电网和用户的总效益最优。     

基于用户成本选择用户范围的分时电价最优策略

传统的分时电价政策忽略了用户参与分时电价政策的意愿,且用户电价电量响应行为建模未考虑用户调整用电行为成本,为此提出基于用户成本选择用户范围的分时电价最优策略。分析用户改变用电行为所产生的调整成本与节省用电费用的关系,推导分时电价机制下用户电价电量响应行为模型。当用户改变用电行为后,其生产成本高于实行分时电价前的电费,则对用户参与分时电价政策的意愿评估为零,不纳入分时电价实施范围。仿真及实验结果显示,与不选择用户范围的传统分时电价模型相比,该模型能够反映用户调整用电行为过程,科学选择参与分时电价政策的用户范围,实现电网和用户的总效益最优。     

计及需求响应不确定性的智能用电双向互动仿真

双向互动的智能用电是智能电网的重要组成部分。基于现有的分时电价下用户的响应模型,计及需求响应的不确定性。表现在针对某次调价事件,用户响应与否以及即使响应但峰谷负荷转移率由于用户主观因素或其他外界影响因素等而存在不确定性,引入多智能体模拟方法,建立双向互动的改进分时电价调价模型。重点分析了电力公司和电力用户的双向互动过程,以及用户响应的不确定性对电力公司分时电价设定的影响。算例表明,分时电价的调整与用户响应之间存在双向互动的关系且分时电价也会改变用户的响应类型;融入用户响应不确定性使得仿真过程更真实。     

尖峰电价决策模型分析

尖峰电价(CPP)是电力市场下需求响应的重要手段之一。作为一种灵活的电价机制,制定合理的CPP实施策略并选择合适的尖峰日是其成功的关键。文中在分析CPP费率体系和实施过程的基础上,利用电量电价弹性矩阵来反映用户对CPP的响应,采用复合电价模型来预测电力批发市场电价,由此建立了一种兼顾用户和供电公司利益的CPP决策模型,并利用0-1整数规划进行求解。最后通过算例仿真验证了所述方法的有效性。该方法有利于节省用户的电费支出、降低供电公司的购电费用以及规避批发市场的购电风险,实现多方共赢。     

自动需求响应背景下考虑用户满意度的分时电价最优制定策略

基于博弈论研究分时电价最优制定策略。首先,综合考虑电力需求波动的成本、用户对电价变动的负荷响应及用户满意度等因素,建立电网公司与单用户博弈的分时电价定价模型;其次,分析不同用户的用电特性,将所建模型扩展为多类型用户情形;最后,结合实际算例,运用逆向归纳法获取博弈模型的纳什均衡解,并对比分析不同电价策略下的最优电价与最优用电量。算例结果表明,应用所建模型得到的分时电价最优定价策略,能够有效减小峰谷差,降低各类电力用户的平均电价,从而保证电网公司与用户利益;其中不同类型用户获益效果受其对电价响应能力的影响而有所差异。     

基于用户价格响应和满意度的峰谷分时电价决策模型

峰谷分时电价是电力需求侧管理(DSM)的重要手段之一,合理地制定峰谷电价水平是其实施的关键.在了解用户实行的峰谷电价历史数据的基础上,提出建立用户的电价响应矩阵以反映用户对峰谷分时电价的响应;并建立用户满意度模型,综合考虑用户用电方式的满意度和电费支出的满意度.给出了基于用户价格响应和满意度的峰谷分时电价优化决策模型.最后给出一大工业用户数据验证了文中方法的有效性.     

计及供电方收益的分时电价优化

峰谷分时电价是电力需求侧管理的一个重要手段。基于利益驱动,用户对变化的电价作出响应,自动地调整用电时间和用电量,从而实现负荷曲线的削峰填谷,达到延缓投资、提高电网运行稳定和经济性的目的。以峰谷差最小为目标、用户利益和供电方合理利润等为约束,以负荷转移率模拟电价响应行为,建立了分时电价优化模型。模型求解采用遗传算法。最后,通过算例分析分时电价下的用户响应效果,验证了模型及方法的有效性,并分析了不同的时段划分对用户响应的影响。     

基于需求响应的居民分时阶梯电价档位制定方法研究

提出了基于用户需求响应的分时阶梯电价的档位制定方法。利用Stone-Geary效用函数对用户的价格弹性进行差异化分析;先建立单用户对分时阶梯电价的响应模型,再结合全体用户的电量概率密度分布,累积全体用户的响应电量和电费变化量的总和;最后以最大化节约电量为目标,电力公司的电费收益和档位覆盖率为约束条件,计算最优阶梯档位。参考上海地区现行的分时电价和对阶梯电价的相关指导意见进行算例分析,得到分时阶梯电价的一、二档的最优档位,并分析了响应效果和节能效益。     

基于通信的大规模空调与电网互动的分布式合作模型及优化控制

大规模空调系统在集中响应时变电价时,容易形成新的电力尖峰。针对该问题,提出基于网络信息交互的大规模空调与电网互动的分布式协调模型与优化控制策略,在保证用户舒适性条件及最低费用的同时,避免(或改善)集中响应形成新的电力尖峰。控制过程中,先将系统目标分解到每个子系统,由分布的模型预测控制器(distributedmodel predictivecontroller,DMPC)进行并行的优化决策计算,并将计算出的结果通过网络发送给其他子系统;每个子系统再根据接收到的其他子系统的信息和电网信息,按合作博弈模型计算可合作的控制行为,重新发送自己的控制量给其他子系统,直至所有子系统的控制行为不再能使峰值降低。该方法在每一个预测状态演进过程中,都进行信息交互,实现对大规模分布式空调与电网协调的闭环优化控制。对某地区5万台空调响应分时电价的模拟控制结果验证了该方法的有效性。     

融合分时电价的居民可控负荷优先级控制策略

在智能电网背景下,智能终端及智能家电大规模普及导致家庭用电量大幅增加,为应对电力负荷高峰逐年攀升,缓解电力供应趋紧的压力,合理利用用户侧大量可控负荷资源参与需求响应对电网的运行和发展有重要意义.提出基于智能家庭能量管理系统的融合分时电价的居民可控负荷优先级控制策略,对家庭中多类可控负荷(空调、热水器、电动汽车、洗衣机、...     

基于分时电价的电动汽车充放电多目标优化调度

大规模电动汽车无序充电易造成电网负荷"峰上加峰"等后果,这严重影响电网安全运行,因此合理调度充电行为至关重要。基于分时电价制度和电动汽车可入网的情况,针对电动汽车调度机构建立了计及电网负荷波动及用户成本的多目标优化模型,采用交叉遗传粒子群算法求解得到次日优化充放电计划。基于某商用楼宇负荷数据进行算例仿真,对比分析了分时电价与固定电价下的仿真结果及不同分时电价对调度策略的影响,结果表明:分时电价引导下的调度策略在减小电网峰谷差与提高用户经济性上都具有更大优势;受峰谷电价差增大与尖峰电价的影响,新的分时电价下电网调峰效果更加明显,但用户成本却因平均电价上浮而增高。     

用户需求响应活动特性的精细化研究

用户的需求侧响应是电力需求侧管理中的一项重要内容,对用户需求响应活动的参与实体及实体的主要活动进行分析,提出用户需求响应活动的负荷优化响应模型,给出其响应目标函数及其约束条件;然后对峰谷分时电价激励下的用户需求响应活动的响应收益与负荷消减效果进行分析,给出用户需求响应活动优化方程的求解方法。通过分析实例的计算结果表明,实施需求响应不但能够消减电网尖、峰时段的用电负荷,填充谷时段的用电负荷,而且还可以在一定程度上减少用户的电费支出。     

考虑风电不确定性的用户侧分时电价研究

风电、光伏等新能源接入电网增加了系统运行中的不确定性,虚拟发电厂通过整合需求侧资源可促进新能源消纳,提高系统运行的安全性和可靠性。分时电价是一种基于价格的需求响应措施,可有效调整用户用电行为。重点研究了不确定条件下尤其是含风力发电的情况下,用户侧分时电价的制定方法。在对风电、用户用电量、用户的需求价格弹性特性进行分析的基础上,通过蒙特卡洛模拟生成了不确定场景,并进行了场景缩减以减轻计算负担。采用聚类分析方法优化了不确定条件下的峰谷平时段划分。以系统净负荷期望值峰谷差最小为目标函数,建立了用户侧的分时电价定价模型,最后通过算例验证了模型的有效性。     

面向多用户的多时间尺度电力套餐与家庭能量优化策略

在智能互联网环境下,居民用户参与需求响应时的不确定因素对家庭能量管理调度策略的实施效果存在较大影响。为此,提出了一种计及用户响应不确定性的多时间尺度可变电价套餐和用电策略。首先,明确多时段可变电力套餐的定义,基于价格型和激励型响应不确定性机理构建电力套餐的模型,并建立完成聚类后的多用户与电网的模型。其次,通过求解基于多用户和电网的非合作和合作博弈模型,获得最优的电价方案和日前优化计划。然后,根据需求响应信息和用户用电安排建立日内滚动优化模型,获得局部动态分时电价和日内调度计划。最后,根据用户实际响应偏差建立实时调整模型,获得动态激励和实时用电计划。以多家庭用户调度组为例进行仿真分析,通过比较不同模型优化结果,验证了考虑用户响应不确定性的电力套餐及多时间尺度协调优化的有效性。     

分时电价下价格理性用户最优充电策略

电动汽车作为一种移动负荷,其充放电行为将对电网产生巨大的影响。在尖峰、峰、平、谷、尖谷5段分时充电电价与传统峰、平、谷3段分时放电电价下,建立了4类电动汽车充放电响应模型与价格理性用户最优充电策略,并计算出用户所需要的充电费用、电网的负荷量与网络损耗率。仿真结果表明：该模型求得的最优充电策略,不仅可以使用户费用降低,还可以大大降低电网的网络损耗率。     

淮南市居民分时电价实施效果分析

为了解淮南市居民分时电价政策的实施效果,从淮南市供电局用电营销数据库提取相关数据,按用电量将用户分成3类,分析各类用户的户均月谷电系数、户均谷电量增长、户均平电量增长、户均电费支出等指标。结果表明,分时电价政策以价格为杠杆,促进了居民用电量的增长,使大部分居民倾向于在谷时段用电,填谷效果明显。     

一种可操作的DSM峰谷分时电价定价方法

运用经济学原理研究了峰谷分时电价的市场效应,建立了基于电力需求价格弹性矩阵的峰谷分时电价数学模型,提出了电网总售电收入(用户电费支出)对电网负荷变化的反应灵敏度概念。通过对该模型的目标函数进行优化,得到了一种可操作的峰谷分时电价定价方法。算例仿真分析表明所提出的分时电价定价方法是切实可行的,它有利于减小电网的高峰负荷,改善负荷曲线,提高系统运行的可靠性和经济性,实现资源的优化配置和电力工业的可持续发展。     

基于模糊需求和用户分类响应程度的分时电价设计模型

考虑负荷预测的不确定性,运用模糊三角数表示用户未来时刻的实际需求.结合分类用户不同程度的需求价格响应,构建了一套基于模糊需求和用户分类响应程度下的最优分类峰谷分时电价设计模型.通过算例对比分析了分类分时电价与不分类分时电价之间的调峰效果,证明了实施分类峰谷分时电价要比不分类峰谷分时电价更有效.     

计入电力系统可靠性与购电风险的峰谷分时电价模型

在电力市场环境下,针对需求侧用户的多时段电价响应,基于电力供给与电力弹性需求平衡关系推导了峰谷分时电价下的电量电价弹性矩阵,以反映用户对电价变化的响应过程。在此基础上,以电网经营企业收益最大化为目标函数,计入可靠性约束、购电风险和线路损耗等,建立了峰谷分时电价模型。该模型通过分时电价的调节即可达到提高电网供电可靠性、减少停电损失,同时增加电网经营企业收益、降低购电风险的目的,使用户和电网经营企业达到双赢。为提高模型求解过程中可靠性指标的更新速度,进一步研究了电力系统可靠性随负荷变化的三次样条插值模型。以IEEE-RTS 79测试系统为例进行算例分析,验证了上述模型、算法的正确性和有效性,并进一步分析了峰谷分时电价下负荷曲线的改善效果及用户停电损失、电网经营企业收益的变化情况。