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1、第31卷第21期Vol.31No.21262007年11月10日Nov.10,2007发电侧与供电侧峰谷分时电价联动的分级优化模型11211谭忠富,王绵斌,张蓉,乞建勋,王成文(1.华北电力大学电力经济研究所,北京市102206;2.北京京创兴业投资顾问有限公司,北京市100043)摘要:实施峰谷分时电价,可以改变用户的用电特性,达到移峰填谷、降低发供电成本、提高能源使用效率的目的,但同时也带来供电公司收益减少的风险。为此,提出了发电侧与供电侧分时电价联动的2级优化模型。该模型分2级进行优化:首先基于用户价格反应
2、度矩阵,对供电侧峰谷电价进行优化,使其负荷曲线达到最优;然后对发电侧峰谷电价进行优化,以平衡发电公司与供电公司之间的成本效益,达成发电侧与供电侧价格联动。算例表明,所建立的分级优化模型能合理地分配发、供电实施峰谷分时电价的利益和风险,促进这项措施的顺利实施。关键词:峰谷分时电价;价格联动;用户价格反应矩阵;优化模型中图分类号:TM73;F123.90引言量电价2部分。表示为:Pf1=Pfr1+Pfd1(1)实施峰谷分时电价,降低峰谷差,已成为解决中Pf2=Pfr2+Pfd2(2)[1]国高峰时段电力需求紧张的一种
3、有效办法。政府Pf3=Pfr3+Pfd3(3)规定,峰时电价上涨50%,谷时电价下降50%。因式中:Pf1,Pf2,Pf3分别为发电侧谷时段、平时段、峰此,当峰时段用电量小于谷时段用电量时,供电公司时段电价;Pfr1,Pfr2,Pfr3分别为发电侧谷时段、平时的收益将会减少,从而挫伤供电公司的积极性,不利段、峰时段容量电价;Pfd1,Pfd2,Pfd3分别为发电侧谷[2]于峰谷分时电价的实行。时段、平时段、峰时段电量电价。解决实行峰谷分时电价给供电公司带来利益减1.1电量电价的计算少风险的方法主要有3种:①重新划
4、分峰谷时段,主由于目前中国还未真正竞价上网,因此,本文发[324]要采用模糊数学原理进行研究;②基于供电成电侧的峰谷分时的电量电价按其在峰、平、谷时段内[5][6211]本或用户弹性矩阵的峰谷电价优化模型;的平均成本近似计算。发电机组成本一般为:[12]③提出发电侧峰谷分时电价的联动模型,通过联2C=0.5aP+bP+c0(4)动价格来平衡发电公司与供电公司的利益,从而规式中:C为机组发电成本;P为机组发电功率;a,b避供电公司的风险。前2种方法虽然理论已经比较分别为机组发电成本曲线系数(可以从以往的数据成熟,但
5、是其主要目的是使供电公司不亏损。中模拟出来);c0为空载成本。第3种方法既能实现削峰填谷的要求,又能解决利因此,边际成本为:益分配的问题。虽然已有一些学者提出联动的机C′=ap+b(5)制,但未考虑用户反应度或只考虑供电公司效益。谷段电量电价为:本文以发电成本为基础,测算出供电侧峰谷分12时电价,并从优化负荷曲线的角度,考虑用户反应矩Pfd1=∑(aPvt+bPvt)hvt(6)Qvt∈Tv阵,建立供电侧最优分时电价。在此基础上,构建发平段电量电价为:电侧与供电侧峰谷分时电价联动优化模型,使发电12侧和供电侧实施
6、峰谷分时电价时成本与效益的分摊Pfd2=∑(aPmt+bPmt)hmt(7)Qmt∈Tm更加合理。峰段电量电价为:1发电侧峰谷分时电价的计算Pfd3=1(aPp2∑t+bPpt)hpt(8)Qpt∈Tp本文将发电侧峰谷分时电价分为容量电价和电式中:Qp,Qm,Qv分别为1d的峰、平、谷时段用电量;Tp,Tm,Tv分别为每日负荷曲线中峰、平、谷时收稿日期:2007202206;修回日期:2007205224。段;hpt,hmt,hvt分别为峰、平、谷时段负荷情况下的持国家自然科学基金资助项目(70373017,70
7、571023)。续时间。·学术研究·谭忠富,等发电侧与供电侧峰谷分时电价联动的分级优化模型271.2容量电价的计算式中:l=1,2,3分别表示谷、平、峰时段。假设系统内所有发电机组的装机容量为R2,单由于按发电成本推算出的峰谷分时电价的填峰位造价为J2,经济运行周期年金系数为σ2,则所有效果不一定很明显,因此可以对其进行优化。设优发电机组的日容量费用为:化后的谷时段电价Pg1′=Pg1+α1u,平时段电价Pg2′R2J2σ2=Pg2,峰时段电价Pg3′=Pg3+β1u,且有s种拉开峰F1=(9)365谷价差的方法
8、,每种记为λu(u=1,2,⋯,s)。根据用为了使F1公平合理地分摊到各时段发电量户的反应度矩阵推导出各时段前后的电量变化如[6]上,先根据系统内日最大发电负荷求出单位发电容下(具体推导过程见附录B):量的日费用,即Q1′Q1ΔP1/P1Q1F1(10)Q2′1Q2ΔP2/P2Q2F2==E+(15)N1…Tw……式中:N1为对应于Tp时段的最大发电负荷。QT′QTΔPT
