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一种需求响应管理下的售电公司购售电交易方法及系统


技术摘要:
本发明涉及一种需求响应管理下的售电公司购售电交易方法及系统,属于电力市场技术领域。该方法包括:预测购电用户次月的计划用电量,所述计划用电量包括购电用户年度长协电量月分解量及月度集中用电量,测算售电公司偏差电量考核下的偏差电量考核成本,构建不计及需求  全部
背景技术:
在电力现货市场中,售电公司在预测购电用户的用电需求的前提下,与购电用户 签订电力合同进行购售电交易。然而,由于电力现货市场中的电价存在波动,用户用电量的 实际值将会与售电公司的预测值存在偏差,需要售电公司来承担额外产生的费用。因此,在 电力现货市场中,常采用偏差电量考核机制来规范购售电双方的交易行为。偏差电量考核 机制中,对偏差电量部分进行统一考核。用户与售电公司签订电价固定偏差合同,以比实际 电价低一个价差的水平进行结算。而在电力市场中,还存在峰谷分时电价、阶梯电价等划 分,因此在不同时段可能会出现不同的差价。单一的差价机制无法满足不同用电时段的偏 差电量考核,增大电量预测值与实际值之间的偏差,从而增大售电公司的电量考核成本,降 低售电公司的收益。因此如何克服现有技术的不足是目前电力市场技术领域亟需解决的问 题。
技术实现要素:
本发明的目的是为了解决现有技术的不足,提供一种需求响应管理下的售电公司 购售电交易方法及系统,通过需求响应管理来对用户实际用电量进行控制,具有实现售电 公司与用户的整体利益最大化的有益效果。 为实现上述目的,本发明采用的技术方案如下: 一种需求响应管理下的售电公司购售电交易方法,包括如下步骤: 步骤A、预测购电用户次月的计划用电量,所述计划用电量包括购电用户年度长协 电量月分解量及月度集中用电量,测算售电公司偏差电量考核下的偏差电量考核成本,构 建不计及需求侧响应管理时售电公司的实际收益函数; 步骤B、基于售电公司的实际收益函数,引入需求侧响应管理,确定售电公司响应 收益函数;所述需求侧响应管理包括可中断负荷管理及电价偏差期权管理; 步骤C、求解售电公司响应收益函数,以售电公司响应收益函数最大化为目标,之 后按照求解的结果进行售电。 进一步,优选的是,步骤A的具体方法为: 预测用户次月的计划用电量 计算模型为: 式中, 为第m月的年度长协电量月分解量,m表示月份;y表示年份; 为第m月 的月度集中用电量; 计算售电公司代理的所有用户的实际用电量,并与售电公司预测的计划用电量进 6 CN 111598292 A 说 明 书 2/13 页 行比较,以此计算售电公司需要被考核的电量;其中,售电公司代理的所有用户的实际用电 量表示为: qm(t,i)为用户i用电量实际值,t表示用户用电的不同时期;I表示用 户总数; 当 时,考核电量Qpe的计算模型为: 式中,Qf为无需进行考核的电量,α为正向偏离电量免考核参数,即实际用电量大 于计划用电量时的免考核参数; 在 情况下,售电公司的偏差考核电量成本 计算模型为: 式中,pv表示电价固定偏差合同的平均用电价差,p 表示电量正向偏离情况下每度 偏差电量考核成本; 当 时,考核的电量模型为: 式中,β表示为负向偏离电量免考核参数,即实际用电量小于计划用电量时的免考 核参数; 在 情况下,售电公司的偏差考核电量成本计算模型为: p-表示电量负向偏离情况下每度偏差电量考核成本; 由此,在不考虑需求侧响应管理时,售电公司获得实际收益函数π计算模型为: 7 CN 111598292 A 说 明 书 3/13 页 式中,py表示售电公司在年度长协电量中的价差,pm表示月度集中用电量的价差。 进一步,优选的是,步骤B中可中断负荷管理包括设定每次中断电量、最大可中断 频数、赔付金额及电量差值紧缺报警值; 根据步骤A中方法,对用户在本月起始的计划电量进行预测,用户的计划电量与当 月实际用电量的差值达到电量差值紧缺报警值时,将在月底进行赔付金额计算,计算模型 如下: 式中, 表示赔付金额;以i表示用户变量;m表示月份;nm(i)为负荷中断频 数; 为用户i在m月每次中断的电量; 为售电公司对用户i在第m月每次中断的电 量中每度电的赔付金额;nmmax(i)为最大可中断频数; 可中断负荷管理中所产生的成本fm为: 以考核费用和赔付金额最小化为目标,构建可中断负荷管理成本函数: 约束条件: 进一步,优选的是,步骤B中电价偏差期权管理包括如下步骤: 步骤B1、计算用户当月电价偏差实际值; 步骤B2、将电价偏差实际值与电价固定偏差合同中的电价偏差固定值做差,当电 价偏差实际值与电价偏差固定值的差为负数时,售电公司会按照一定比例向用户收取额外 成本;当电价偏差实际值与电价偏差固定值的差为正数时,售电公司将获得的额外收益会 按照一定比例发放给用户; 电量差值考核具体计算模型为: 8 CN 111598292 A 说 明 书 4/13 页 式中, 表示电价偏差实际值,πm表示售电公司收益的实际值,k表示参与可中断 负荷管理与电价偏差期权管理的用户, 表示用户k的年度长协电量月分解量, 表示 用户k月度集中用电量;qm(k)表示当月用户k的用电量实际值; 1)当 时,售电公司将获得的额外收益按照一定比例发放给用户; 式中,πm(k)表示用户得到的额外收益,δ表示售电公司与用户额外收益占比; 当 时 ,δ= 0 .2 5 ;当 时 ,δ= 0 .3 ;当 时,δ=0.45; 2)当 时,售电公司按照一定比例向用户收取额外成本; 式中,Cm(k)表示用户需要承担的额外成本,θ表示售电公司与用户需要承担额外 成本的占比; 当 时 ,θ= 0 .2 ;当 时 ,θ= 0 .3 5 ;当 时,θ=0.5。 进一步,优选的是,引入需求侧响应管理之后,售电公司的响应收益函数计算模型 如下: 约束条件: 进一步,优选的是,采用Matlab软件求解售电公司响应收益函数。 本发明同时提供一种需求响应管理下的售电公司购售电交易系统,包括: 第一处理模块,用于预测购电用户次月的计划用电量,所述计划用电量包括购电 9 CN 111598292 A 说 明 书 5/13 页 用户年度长协电量月分解量及月度集中用电量,测算售电公司偏差电量考核下的偏差电量 考核成本,构建不计及需求侧响应管理时售电公司的实际收益函数; 第二处理模块,用于基于售电公司的实际收益函数,引入需求侧响应管理,确定售 电公司响应收益函数;所述需求侧响应管理包括可中断负荷管理及电价偏差期权管理; 售电控制模块,用于求解售电公司响应收益函数,以售电公司响应收益函数最大 化为目标,之后按照求解的结果进行售电。 本发明还提供一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理 器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上述需求响应管理下的售电公 司购售电交易方法的步骤。 本发明另外提供一种非暂态计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特 征在于,该计算机程序被处理器执行时实现如上述需求响应管理下的售电公司购售电交易 方法的步骤。 本发明可以根据求解结果生成可中断负荷管理方案及电价偏差期权管理方案。 本发明与现有技术相比,其有益效果为: 1.本发明基于偏差考核机制构建实际收益函数,并从需求侧响应管理角度确定售 电公司购售电交易的响应收益函数,合理调整用户合同价差与中断负荷补偿费用之间的关 系,具有降低售电公司对偏差电量部分的考核费用支出的效果,使售电公司收益提高1- 5%; 2.本发明针对月度市场出清价、用户合同价差和中断补偿费用三个参数进行敏感 性分析,分析不同参数变化对售电公司的收益变化趋势,确定售电公司在电力现货市场中 进行购售电交易时的最优策略。 附图说明 图1是需求响应管理下售电公司购售电的交易策略流程图; 图2是售电公司收益构成及收益走势情况; 图3是售电公司需求响应前后的收益情况变化; 图4是月度市场出清价对偏差及考核费用的影响走势; 图5是可中断负荷合同对售电公司收益影响走势; 图6是售电公司收益随合同价差变化趋势; 图7是偏差费用与考核费用对合同价差敏感性走势; 图8是售电公司收益随中断赔付金额的变化走势; 图9是本发明需求响应管理下的售电公司购售电交易系统的结构示意图; 图10为本发明电子设备结构示意图。
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