一种考虑用户效用的售电公司购售电联合优化方法

摘要

本发明公开了一种考虑用户用电效用的售电公司购售电联合优化方法。该方法包括通过历史用电曲线计算用户的弹性系数，采用用户用电效用模型预测用户对于售电公司电价的响应，结合对于中长期市场电量价格以及现货市场电价的预测，决策在批发侧如何购电，在零售侧如何定价，并采用条件风险价值衡量风险，达到售电公司购售电收益最大的目标。本发明可以帮助售电公司在运营决策过程中，提高购售电收益，规避现货市场电价不确定性的风险。

说明书

技术领域

本发明涉及电力系统领域，具体的是一种考虑用户效用的售电公司购售电联合优化方法。

背景技术

随着电力市场的改革，不同资本所建立的售电公司将作为新的市场的主体，售电公司的核心业务在于购售电，如何应对现货市场电价不确定性的风险，在购电进行多能量市场的购电组合、售电侧制定合适的电价套餐是售电公司亟待解决的问题，售电公司的收益与购售电均有者密切关系，而现有研究大都是对于购电组合与电价套餐进行单边优化。未能未能结合售电公司自身用户的具体情况，在购电侧考虑购电组合，零售侧考虑售电价格水平对用户用电量带来的影响，而对购售电策略进行联合优化。

发明内容

为解决上述背景技术中提到的不足，本发明的目的在于提供一种考虑用户效用的售电公司购售电联合优化方法，本发明采用用户用电效用模型构衡量用户的电价弹性，结合条件风险价值衡量风险，构建了售电公司购售电联合优化模型，解决了现有购售电优化问题中多是单边优化购电组合或电价套餐，未结合用户用电弹性，进行购售电联合优化的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种考虑用户效用的售电公司购售电联合优化方法，包括以下步骤：

步骤1、根据用户的典型历史用电信息计算用户的电价弹性系数，构建用户效用模型；

步骤2、在购电侧对售电公司的购电成本进行建模，零售侧售电公司的收益进行建模；

步骤3、采用条件风险价值衡量风险，构建条件风险价值模型；

步骤4、根据上述模型，以售电公司购售电收益最大、风险最小为目标，构建售电公司购售电联合优化模型。

进一步地，所述步骤1中用户的电价弹性系数的计算方法为获取用户在电价不同的两条负荷曲线一和二，通过下列公式计算用户的弹性系数：

式中，ε

进一步地，所述步骤1中用户效用模型表达式为：

式中u

进一步地，所述用户用电的满足感函数表达式为：

式中，α

进一步地，所述步骤2购电侧成本建模中，购电成本包括中长期市场购电成本和现货市场购电成本，中长期市场电量价格固定，现货市场电价通过预测，分为多个场景，每个场景具有一定的概率：

式中，T代表所有可交易的时段，C

C

进一步地，所述步骤2中的售电公司收益模型，电公司收益包括两种电价套餐，分时电价套餐与固定电价套餐，其收益模型为：

其中，F表示售电公司总收益；F

进一步地，所述步骤3中的条件风险价值模型，条件风险价值表达式为：

其中，VaR表示在一定置信度水平u下，售电公司可能遭受的最大损失，[L(ω)-VaR]

进一步地，所述售电公司损失函数表达式为：

式中，PR(ω)为售电公司的收益函数，等于售电公司售电收益减去购电成本。

进一步地，所述步骤4中的售电公司购售电联合优化模型，目标函数为：

maxF-C

式中，ρ表示售电公司的风险厌恶程度，对于风险厌恶的售电公司，ρ取值较大，风险喜好的售电公司，ρ取值较小；

约束条件为：

能量平衡约束，即各时段用户总电量之和与中长期市场、现货市场，达到能量的实时平衡。

本发明的有益效果：

本发明构建的售电公司购售电联合优化模型可以帮助售电公司在现货市场环境下，综合考虑用户用电效用，购电侧决策不同市场的购电组合，零售侧决策不同电价套餐的价格，并规避现货电价不确定性带来的风险，达到售电公司购售电收益最大，风险最小的目标。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1是本发明整体流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

一种考虑用户效用的售电公司购售电联合优化方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1、根据用户的典型历史用电信息计算用户的电价弹性系数，构建用户效用模型；

其中根据用户的典型历史用电信息计算用户的电价弹性系数，计算方法为：获取用户在电价不同的两条负荷曲线1和2，通过下列公式计算用户的弹性系数：

式中，ε

之后构建用户用电效用模型；表达式为：

式中u

用户用电的满足感相关函数为：

式中，α

步骤2、在购电侧对售电公司的购电成本进行建模，零售侧售电公司的收益进行建模；

购电成本建模包括包括中长期市场购电成本和现货市场购电成本，其中中长期市场电量价格固定，现货市场电价通过预测，分为多个场景，每个场景具有一定的概率：

式中，T代表所有可交易的时段，C

售电公司零售侧收益模型，售电公司收益包括两种电价套餐，分时电价套餐与固定电价套餐，其收益模型为：

其中，F表示售电公司总收益；F

式中

步骤3、采用条件风险价值衡量风险，构建条件风险价值模型；

其中构建条件风险价值模型为：

其中，VaR表示在一定置信度水平u下，售电公司可能遭受的最大损失，[L(ω)-VaR]

式中，PR(ω)为售电公司的收益函数，等于售电公司售电收益减去购电成本。

步骤4、根据上述模型，以售电公司购售电收益最大、风险最小为目标，构建售电公司购售电联合优化模型；

构建的售电公司购售电联合优化模型为：

目标函数：

maxF-C

式中，ρ表示售电公司的风险厌恶程度，对于风险厌恶的售电公司，ρ取值较大，风险喜好的售电公司，ρ取值较小。

约束条件为：

能量平衡约束，即各时段用户总电量之和与中长期市场、现货市场，达到能量的实时平衡。

总之，本发明是一种考虑用户用电效用的购售电联合优化方法，在购电侧决策售电公司的购电组合，零售侧决策零售套餐的价格，帮助售电公司考虑自身用户具体情况，在市场环境下，达到购售电收益最大，风险最小的目标。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。