基于DSM分时电价的确定与分析
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摘要
在电力市场环境下，确定合理的用户侧电价，可以使用户积极参与电力工业改革，调整用电方式和用电结构，使负荷保持在一个比较平稳的状态，提高电力系统运行效率和稳定性。作为用户侧电价的一种，分时电价目前在世界各国得到了广泛的应用，而且分时电价是需求侧管理的一种重要手段，可以达到削峰填谷与减少用户购电费用的目的。
本文对分时电价的确定进行了探索性研究，提出了确定分时电价的三种方法：用市场清除价确定平时段电价，然后在此平时段电价基础上确定峰、谷电价；根据削峰填谷最优同时确定峰、平、谷时段电价；根据削峰填谷和用户购电费用最佳均衡同时确定峰、平、谷时段电价。此外，根据分时电价确定方法建立了数学模型，利用MATLAB进行了数值仿真，验证了本文方法确定的分时电价的有效性。
仿真结果表明，本文确定的分时电价可以达到削峰填谷和减少用户购电费用的目标，与现有工作比较，本文方法确定的分时电价可以达到更好的削峰填谷作用，使用户购电费用更小。
Under power market circumstance, if reasonable power price to consumers is established, power consumers can be motivated to adjust their mode of power using and power load can be kept in a stable condition. Thus efficiency and stability of power systems can be improved. As one of power prices to consumers, TOU(Time-Of-Use) power price is applied in many countries in the world, and it is one of the important methods of DSM(Demand Service Management).It can accomplish the goal of load shifting and reducing costs of power consumers.
In this paper determination of TOU power price is studied and three approaches are brought out: use MCP(Market Clearing Price) to determine flat load's power price, then determine the power price of peak and valley loads; determine power price of peak, flat and valley loads according to optimization of load shifting; determine power price of peak, flat and valley loads according to load shifting and reducing costs of power consumers. Furthermore, mathematical models are built based on these three approaches. Numerical simulations are made via MATLAB to verify the efficiency of TOU power price determined in this paper.
Simulation results show that TOU power price determined in this paper can achieve the objective of load shifting and reducing costs of power consumers. Compared with existing work, TOU power price determined in this paper can get better effect of load shifting and reducing costs of power consumers.
本文对分时电价的确定进行了探索性研究，提出了确定分时电价的三种方法：用市场清除价确定平时段电价，然后在此平时段电价基础上确定峰、谷电价；根据削峰填谷最优同时确定峰、平、谷时段电价；根据削峰填谷和用户购电费用最佳均衡同时确定峰、平、谷时段电价。此外，根据分时电价确定方法建立了数学模型，利用MATLAB进行了数值仿真，验证了本文方法确定的分时电价的有效性。
仿真结果表明，本文确定的分时电价可以达到削峰填谷和减少用户购电费用的目标，与现有工作比较，本文方法确定的分时电价可以达到更好的削峰填谷作用，使用户购电费用更小。
Under power market circumstance, if reasonable power price to consumers is established, power consumers can be motivated to adjust their mode of power using and power load can be kept in a stable condition. Thus efficiency and stability of power systems can be improved. As one of power prices to consumers, TOU(Time-Of-Use) power price is applied in many countries in the world, and it is one of the important methods of DSM(Demand Service Management).It can accomplish the goal of load shifting and reducing costs of power consumers.
In this paper determination of TOU power price is studied and three approaches are brought out: use MCP(Market Clearing Price) to determine flat load's power price, then determine the power price of peak and valley loads; determine power price of peak, flat and valley loads according to optimization of load shifting; determine power price of peak, flat and valley loads according to load shifting and reducing costs of power consumers. Furthermore, mathematical models are built based on these three approaches. Numerical simulations are made via MATLAB to verify the efficiency of TOU power price determined in this paper.
Simulation results show that TOU power price determined in this paper can achieve the objective of load shifting and reducing costs of power consumers. Compared with existing work, TOU power price determined in this paper can get better effect of load shifting and reducing costs of power consumers.
引文
1．于而铿，韩放，谢开，曹昉．电力市场．北京：中国电力出版社，1998
2．姚建刚，章建，银车来．电力市场运营及其软件开发．北京：中国电力出版社，2001
3. F.C. Schweppe, R.D. Tabors, J.L. Kirtley, Jr.H.R. Outhred, F.H. Pickel, A.J. Cox. Homeo-Static Utility Control. IEEE Trans. PAS, 1980, 3(99): 1151～1163
4. M.C. Caramanis, R.E. Bohn, F.C. Schweppe. Optimal SPOT Pricing: Practice and theory. IEEE Trans. PAS, 1982, 9(101): 3234～3245
5. M.C. Caramanis, N. Roukos, F.C. Schweppe. WRATES: A Tool for Evaluating the Marginal Cost of Wheeling. IEEE Trans. PS, 1989, 4(2): 594～605
6. R.E. Bohn, M.C. Caramanis, F.C. Schweppe. OpitimalPricing in Electric Network Over Space and Time. Rand Journal of Ecnomics, 1984, 3(15): 360～376
7. M.C. Caramanis, N. Roukos, F.C. Schweppe. WRATES: A Tool for Evaluating the Marginal Cost of Wheeling, IEEE Trans. PS, 1989, 2(4): 594～605
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9. Tatsuo Oyama. Applyingmathmatical Programming to Measure Electricity marginal Costs. IEEE Trans. PAS, 1983, 5(102): 1324～1330
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Mechanism Design to Electric Power Markets. IEEE Transactions on Power Systems, 2001, 1(16): 1～8
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23．言茂松，李晓刚．适合国情的实用当量电价法．电力系统自动化，2000，24(4)：1～5
24．曾鸣，刘敏．我国区域性电力市场中电价及其相关问题研究．电力系统自动化，2000，3(24)：5～10
25．江健健，康重庆，夏清，沈瑜，丁军威，赵儆．一种新的边际电价制定体制．电力系统自动化，2001，22(25)：10～14
26．于尔铿，周京阳，张学松．电力市场竞价模型与原理．电力系统自动化，2001，1(25)：24～27
27．于尔铿，周京阳，吴玉生．发电报价曲线研究．电力系统自动化，2001，2(25)：23～26
28．于尔铿，周京阳，吴玉生．发电报价算法(一)—排队法．电力系统自动化，2001，4(25)：16～19
29．于尔铿，周京阳，吴玉生，王功涛．发电报价算法(二)—等报价法．电力系统自动化，2001，5(25)：10～13
30．吴玉生，周京阳，王功涛，于尔铿．发电报价算法(三)—动态规划法．电力系统自动化，2001，6(25)：19～22
31．周京阳，吴玉生，王功涛，于尔铿．发电报价算法(四)—网络流规划法．电力系统自动化，2001，7(25)：23～26
32．王功涛，于尔铿，周京阳，吴玉生．发电报价算法(五)—线性规划法．电力系统自动化，2001，8(25)：20～23
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42．蔡兴国，刘玉军．边际成本法在输电定价中的应用．电力系统自动化，2000，6(24)：21～23
43．林曦，顾锦文．用最优潮流计算电力转送费用．电力系统自动化，2000，7(24)：11～15
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47．余志伟，高大伟，谢志棠，钟志勇，汪震．多区域互联电力系统输电服务边际电价理论．电力系统自动化，2000，16(24)：1～5
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