居民阶梯电价下峰谷分时电价的优化模型及其应用

摘要

随着经济的发展，居民收入水平明显提高，居民生活用电在全社会用电量中所占的比重也日益增大。2015年3月国务院下发了中共中央9号文件《关于进一步深化电力体制改革的若干意见》（以下简称“9号文”），正式启动了我国新一轮的电力体制改革。9号文提出了有序推进电价改革，分步实现公益性以外的发售电价格由市场形成的政策，居民电价作为公益性电价，目前仍然是由政府制定。
　　电价改革是电力体制改革的重要内容。峰谷分时电价作为一种根据居民用电需求，针对不同的用电负荷曲线、时间而制定不同的电价，具有效削峰填谷，缓解电力供需紧张的作用。因此，对阶梯电价下峰谷分时电价的优化模型进行研究是十分迫切和必不可少的。
　　本文从居民用电的需求响应规律出发，结合居民用电峰谷时段划分结果，进而设计了阶梯电价下峰谷分时电价的优化模型。第一，为了分析阶梯电价下居民的用电量与电价之间的关系，模拟了居民阶梯电价下的峰谷分时电价需求响应规律;第二，在充分考虑合理的峰谷时段划分直接影响分时电价的实施效果的基础上，构建了基于阈值优化的峰谷时段数据挖掘模型;第三，以峰谷差最小化和峰荷最小化为目标函数，构建居民阶梯电价下峰谷分时电价的优化模型;第四，分别分析现有居民用电响应规律、政府限价政策及电网与用户利益分配原则三大影响因素不同程度变化对居民阶梯电价下峰谷分时电价的敏感性分析。最后，利用Matlab软件对某地区居民的用电情况进行测算分析。
　　仿真结果表明，在阶梯电价的基础上合理设定峰谷分时电价，能够在保障充分发挥原有阶梯电价各项作用的同时，有效平缓居民负荷曲线，从而进一步达到了引导居民用户合理电力消费和削峰填谷等目的，对实际应用具有一定的意义。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．1．1 课题研究背景

1．1．2 课题研究意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 有关峰谷时段划分的研究

1．2．2 有关峰谷分时电价的研究

1．2．3 有关考虑不同影响因素的电价模拟分析方法的研究

1．3 论文主要研究内容

1．3．1 论文主要研究内容

1．3．2 论文研究的技术路线

1．4 论文创新点

第2章 居民峰谷分时电价的需求响应函数研究

2．1 需求响应函数的构建思路

2．2 基于支持向量机日持续负荷曲线的模拟

2．2．1 日持续负荷曲线

2．2．2 支持向量机的基本理论

2．2．3 日持续负荷曲线的模拟

2．3 居民峰谷分时电价需求响应模型的构建

2．3．1 负荷价值函数的定义

2．3．2 实施峰谷分时电价后居民的最小单位补贴分析

2．3．3 实施峰谷分时电价后居民的最大负荷转移分析

2．4 各档居民分时电价需求响应规律的模拟

2．4．1 实施峰谷分时电价后各档居民的最小单位补贴分析

2．4．2 实施峰谷分时电价后各档居民的最大负荷转移分析

2．5 本章小结

第3章 阶梯电价下峰谷分时电价的优化模型研究

3．1 优化模型构建思路

3．2 基于阈值优化的峰谷时段划分数据挖掘模型

3．2．1 峰谷时段划分原则

3．2．2 基于阈值优化的峰谷时段划分

3．3 阶梯电价下峰谷分时电价的优化模型

3．3．1 基本假设

3．3．2 目标函数

3．3．3 约束条件

3．3．4 阶梯电价下峰谷分时电价的运算机理

3．4 本章小结

第4章 某地区居民阶梯电价下峰谷分时电价的测算

4．1 峰谷时段划分的测算

4．2 阶梯电价下峰谷分时电价的测算

4．2．1 第一档用户下峰谷分时电价的测算

4．2．2 第二档用户下峰谷分时电价的测算

4．2．3 第三档用户下峰谷分时电价的测算

4．3 测算结果汇总与分析

4．4 本章小结

第5章 某地区居民阶梯电价下峰谷分时电价的敏感性分析

5．1 居民用电响应规律的影响

5．2 政府限价政策的影响

5．3 利益分配原则的影响

5．4 影响分时电价因素的实证分析

5．4．1 居民用电响应规律

5．4．2 政府限价政策

5．4．3 利益分配原则

5．5 本章小结

第6章 研究成果和结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢