[发明专利]一种面向工商业用户的需求响应电力套餐优化设计方法

说明书

本发明公开了一种面向工商业用户的需求响应电力套餐优化设计方法。包括步骤：根据用户的用电形态特征，利用特性指标对日负荷曲线降维以对用户类型进行特征辨识；综合考虑电费支出满意度和用电方式满意度，计算各电力套餐对不同类型用户的效用值；基于多项Logit模型计算用户对各套餐的选择概率；深入分析实施电力套餐的成本和效益，构建综合考虑发电侧、电网侧、环境效益的电力套餐实施效益评估模型；建立面向工商业用户的电力套餐的优化设计模型，采用遗传算法进行求解。本发明方法优化得到的工商业用户电力套餐能有效调动需求侧资源的主动性和互动性，提升电网的经济运行水平和可靠性，具有良好的经济性和实际应用价值。

技术领域

本发明涉及电力市场的技术领域，更具体地，涉及一种面向工商业用户的需 求响应电力套餐优化设计方法。

背景技术

近年来，由于产业结构调整和人民生活水平日益提高，电力需求季节性差异 愈发凸显。间歇性可再生能源的大规模并网和电动汽车的大量接入，意味着我国 能源结构向绿色化、清洁化、低碳化方向转变，同时也对电网的运行和管理提出 了更高的要求。电力需求的季节性紧缺和时段性紧缺导致供需矛盾越来越大，甚 至会给电网的安全稳定运行造成严重威胁。如果仅仅依靠发电侧盲目增加装机容 量来应对电力需求尖峰时段的电力缺口，不仅对能源、环境造成巨大压力，更会 造成发电机组年利用小时数下降，增加发电成本，给企业和用户带来负担。以上 种种矛盾，迫切要求我国改变传统的电力系统运行和规划方式，通过调动需求侧 资源解决电力供需不平衡问题，改善电网的经济运行效率，促进资源的合理配置。

需求响应(Demand Response,，简称DR)是一种重要的需求侧资源，可定 义为：为响应电价随时间的波动或在批发市场高价时为引导用户减少用电而设计 的激励，终端用能用户改变其原有用电方式的行为。进入二十一世纪以来，随着 电力工业市场化改革的发展，风电、光伏等间歇性可再生能源渗透率的提高，高 级计量体系(Advanced MeteringInfrastructure，简称AMI)和智能家居的普及， 环保低碳观念的深入，以互动化、信息化、数字化和自动化为特征的智能电网概 念深入人心，为需求响应的实施提供了技术保障和资金、政策支持。需求侧和电 网的双向互动也是实现智能电网建设目标的关键环节。

上世纪九十年代末，我国开始实施需求侧管理，在电力供应短缺、突发紧急 事件等情况下，通过法律、行政、经济和技术等手段对部分终端负荷进行控制。 传统的需求侧管理以有序用电为主要手段，具体措施有错峰、避峰、轮休、限电 等。有序用电在保障电网安全运行和供电秩序稳定、优化电能资源配置等方面发 挥了一定的作用，但由于其措施缺乏灵活性和激励性，往往不能很好地调动用户 主动参与的积极性，甚至可能造成用户满意度下降，因此不适用于需求侧资源的 长期发展。2012年底，财政部、国家发改委选定北京市、唐山市、苏州市、佛 山市为第一批电力需求侧城市综合试点，中央财政安排专项资金，鼓励实施需求 响应项目。

电力需求响应工作的开展刻不容缓，但是我国还没有形成成熟的商业模式和 市场机制，这成为制约需求响应项目实施的关键因素。在此背景下，迫切需要建 立和健全适合我国国情和发展现状的市场机制，调动各方积极性，通过市场竞争 实现资源最优配置。研究面向电力需求侧主动响应的市场机制在推动电力体制改 革、充分调动市场中各参与主体的积极性、促进能源结构转变、保证资源配置的 公平和效率等方面有着深刻的现实意义。

发明内容

本发明针对我国电力市场开放程度不高、电力定价行政化的特点，及电力系 统峰谷差大、负荷率低的现状，提供一种适合我国当前市场机制的需求侧主动响 应策略——面向工商业用户的电力套餐，并提出了电力套餐的优化设计方法。该 套餐设计考虑了用户行为改变对系统削峰填谷的作用，以及对其自身带来的影 响，属于价格和激励相结合的需求侧响应措施。