CN103065214A - 基于用电量覆盖率曲线的阶梯电价分档方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于用电量覆盖率曲线的阶梯电价分档方法，主要是根据采集到的各用户的用电量信息绘制覆盖率-用电量坐标曲线图，其中，用电量为纵坐标，覆盖率为横坐标，然后根据曲线的形状，利用覆盖率划分阶梯电价。本发明结合用户的实际用电情况绘制用电量与覆盖率的曲线，对用户的用电水平的统计更加准确。本发明结合用电量与覆盖率的关系，以图形为参考，并采用了几何学的方法，使分档结果更加明确、直观。
Description
技术领域
本发明涉及用电量的分档方法，具体是一种基于用电量覆盖率曲线的阶梯电价分档方法。
背景技术
由于目前不同用户使用的电量不一样，因此把用户用电量设置为若干个阶梯分段或分档次定价计算费用，这即为采用阶梯式电价。通过分段电量可以实现细分市场的差别定价，提高用电效率。阶梯式电价的具体内容是：第一阶梯为基数电量，此阶梯内电量较少，电价也较低；第二阶梯电量较高，电价也较高一些；第三阶梯电量更多，电价更高。
随着户均消费电量的增长，每千瓦时电价逐级递增。对居民用电实行阶梯式递增电价可以提高能源效率。通过分段电量可以实现细分市场的差别定价，提高用电效率。并且能够补贴低收入居民。然而各省因用电情况不同，从而分档方案不同。目前采用最多的阶梯电价分档方案为：第一档即每户每月180度及以内部分；第二档即每户每月181-350度部分；第三档即每户每月350度以上部分，从第一档到第三档电价依次上升。然而这种分档方案并没有结合实际的用电情况加以分析，只是粗略地估计用电情况而确定每个档次的每月用电量，以致对实际的用电情况估计的不准确。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于用电量覆盖率曲线的阶梯电价分档方法，结合用户的实际用电情况绘制用电量与覆盖率的曲线，从而根据用户用电量对电价划分更加准确。
本发明的技术方案为：
基于用电量覆盖率曲线的阶梯电价分档方法，包括以下步骤：
（1）、根据采集到的各用户的用电量信息绘制覆盖率-用电量坐标曲线图，其中，用电量为纵坐标，覆盖率为横坐标，覆盖率表示用电量不超过纵坐标用电量的用户数占总用户数的比例；
（2）、根据覆盖率-用电量坐标曲线图划分阶梯电价：
a、找到覆盖率-用电量坐标曲线上曲率最大的点B；
b、找到覆盖率-用电量坐标曲线上位于点B左侧且与原点之间的曲线段近似直线的点A；
c、找到覆盖率-用电量坐标曲线上位于点B右侧且与覆盖率100%对应的点D之间的曲线段近似直线的点C；
d、将点A、B、C对应的用电量作为阶梯电价进行分档的分界点，从而将用电量小于A点对应用电量的用户分为第一档，将介于A点对应用电量和B点对应用电量之间的用电量分为第二档，将介于B点对应用电量和C点对应用电量之间的用电量分为第三档，将大于C点对应用电量的用电量分为第四档。
所述的覆盖率-用电量坐标曲线上曲率最大的点B可根据曲率计算公式
计算找到，其中，κ表示曲率，f'(x)=用电量差分/覆盖率差分，f”(x)=f’(x)差分/覆盖率差分，由于覆盖率-用电量坐标曲线是由离散的点连线形成，分别求出覆盖率-用电量坐标曲线上各离散点位置的曲率，然后找出曲率最大的离散点即为B点。
所述的覆盖率-用电量坐标曲线上的点A的判定方法为：由于覆盖率-用电量坐标曲线是由离散的点连线形成，所以从O点到B点之间包括有多个离散点，将这多个离散点均设定为点P，每找一个点P，求出OP之间所有的点到直线OP的垂直距离，OP之间所有的点到直线OP的垂直距离中的最大值为maxOP，在求出的所有的maxOP值中，找出从0点开始maxOP值变化很小的一段点值，即这段点值连线趋近于直线，这段点值中横坐标最大的点值即为A点。所述的覆盖率-用电量坐标曲线上的点C的判定方法为：由于覆盖率-用电量坐标曲线是由离散的点连线形成，所以从B点到D点之间包括有多个离散点，将这多个离散点均设定为点Q，每找一个点Q，求出QD之间所有的点到直线QD的垂直距离，QD之间所有的点到直线QD的垂直距离中的最大值为maxQD，在求出的所有的maxQD值中，找出从D点开始maxQD值变化很小的一段点值，即这段点值连线趋近于直线，这段点值中横坐标最小的点值即为C点。
本发明的优点：
本发明结合用户的实际用电情况绘制用电量与覆盖率的曲线，对用户的用电水平的估计更加准确。本发明结合用电量与覆盖率的关系，以图形为参考，并采用了几何学的方法，使分档结果更加明确、直观。
附图说明
图1是本发明实施例中的覆盖率-用电量坐标曲线图。
图2是本发明的工作流程图。
具体实施方式
见图1、图2，基于用电量覆盖率曲线的阶梯电价分档方法，包括以下步骤：
（1）、根据采集到的各用户的用电量信息绘制覆盖率-用电量坐标曲线图，其中，用电量为纵坐标，覆盖率为横坐标，覆盖率表示用电量不超过纵坐标用电量的用户数占总用户数的比例；由覆盖率-用电量坐标曲线图可知，随着用电量的增加，覆盖率刚开始上升比较稳定，呈直线状态，之后覆盖率的增加慢慢衰减，最后覆盖率稳定增加并且达到100%；
（2）、根据覆盖率-用电量坐标曲线图划分阶梯电价：
a、找到覆盖率-用电量坐标曲线上曲率最大的点B：由于覆盖率-用电量坐标曲线是由离散的点连线形成，根据曲率计算公式
计算覆盖率-用电量坐标曲线上各离散点位置的曲率，然后找出曲率最大的离散点即为B点；其中，κ表示曲率，f'(x)=用电量差分/覆盖率差分，f”(x)=f’(x)差分/覆盖率差分；
b、覆盖率刚开始上升比较稳定，呈直线状态，所以找到覆盖率-用电量坐标曲线上位于点B左侧且与原点之间的曲线段近似直线的点A：由于覆盖率-用电量坐标曲线是由离散的点连线形成，所以从O点到B点之间包括有多个离散点，将这多个离散点均设定为点P，每找一个点P，求出OP之间所有的点到直线OP的垂直距离，OP之间所有的点到直线OP的垂直距离中的最大值为maxOP，在求出的所有的maxOP值中，找出从0点开始maxOP值变化很小的一段点值，即这段点值连线趋近于直线，这段点值中横坐标最大的点值即为A点；本实施例中，用maxOB表示从O点到B点之间的所有点到直线OB的垂直距离中的最大值，找到的最接近O点，且满足maxOP>maxOB/4的P点即为分界点A点；本实施例中maxOB/4只是个直线的估计方法，实际中，还需根据0B段曲线的曲率，具体分析；
c、找到覆盖率-用电量坐标曲线上位于点B右侧且与覆盖率100%对应的点D之间的曲线段近似直线的点C：由于覆盖率-用电量坐标曲线是由离散的点连线形成，所以从B点到D点之间包括有多个离散点，将这多个离散点均设定为点Q，每找一个点Q，求出QD之间所有的点到直线QD的垂直距离，垂直距离中的最大值为maxQD，在求出的所有的maxQD值中，找出从D点开始maxQD值变化很小的一段点值，即这段点值连线趋近于直线，这段点值中横坐标最小的点值即为C点；本实施例中，用maxBD表示从B点到D点之间的所有点到直线BD的垂直距离中的最大值，找到的最接近D点，且满足maxQD>maxBD/4的Q点即为该分界点C点；本实施例中maxBD/4只是个直线的估计方法，实际中，还需BD段曲线的曲率，具体分析；
d、将点A、B、C对应的用电量作为阶梯电价进行分档的分界点，从而将小于A点对应用电量的用电量分为第一档，将介于A点对应用电量和B点对应用电量之间的用电量分为第二档，将介于B点对应用电量和C点对应用电量之间的用电量分为第三档，将大于C点对应用电量的用电量分为第四档。
根据图1中用电量-覆盖率曲线进行分析，得到表1结果：
表1
| 分界点 | 电量（千瓦时） | 覆盖率（%） |
| A | 63 | 69.36 |
| B | 91 | 82.65 |
| C | 183 | 95.49 |
由表1数据可知，相应用电量的覆盖率对实际用电情况的估计比较准确，因此，可以按照此三个分界点进行阶梯电价的分档，即下表2的电价分档结果。
表2
| 第一档 | 每户每月63度及以内的部分 |
| 第二档 | 每户每月64-91度的部分 |
| 第三档 | 每户每月92-183度的部分 |
| 第四档 | 每户每月183度以上的部分 |
Claims (4)
1.基于用电量覆盖率曲线的阶梯电价分档方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）、根据采集到的各用户的用电量信息绘制覆盖率-用电量坐标曲线图，其中，用电量为纵坐标，覆盖率为横坐标，覆盖率表示用电量不超过纵坐标用电量的用户数占总用户数的比例；
（2）、根据覆盖率-用电量坐标曲线图划分阶梯电价：
a、找到覆盖率-用电量坐标曲线上曲率最大的点B；
b、找到覆盖率-用电量坐标曲线上位于点B左侧且与原点之间的曲线段近似直线的点A；
c、找到覆盖率-用电量坐标曲线上位于点B右侧且与覆盖率100%对应的点D之间的曲线段近似直线的点C；
d、将点A、B、C对应的用电量作为阶梯电价进行分档的分界点，从而将用电量小于A点对应用电量的用户分为第一档，将介于A点对应用电量和B点对应用电量之间的用电量分为第二档，将介于B点对应用电量和C点对应用电量之间的用电量分为第三档，将大于C点对应用电量的用电量分为第四档。
2.根据权利要求1所述的基于用电量覆盖率曲线的阶梯电价分档方法，其特征在于：所述的覆盖率-用电量坐标曲线上曲率最大的点B可根据曲率计算公式 说明: 
计算找到，其中，κ表示曲率， f'(x)=用电量差分/覆盖率差分，f''(x)=f’(x)差分/覆盖率差分，由于覆盖率-用电量坐标曲线是由离散的点连线形成，分别求出覆盖率-用电量坐标曲线上各离散点位置的曲率，然后找出曲率最大的离散点即为B点。
3.根据权利要求1所述的基于用电量覆盖率曲线的阶梯电价分档方法，其特征在于：所述的覆盖率-用电量坐标曲线上的点A的判定方法为：由于覆盖率-用电量坐标曲线是由离散的点连线形成，所以从O点到B点之间包括有多个离散点，将这多个离散点均设定为点P，每找一个点P，求出OP之间所有的点到直线OP的垂直距离，OP之间所有的点到直线OP的垂直距离中的最大值为maxOP，在求出的所有的maxOP值中，找出从0点开始maxOP值变化很小的一段点值，即这段点值连线趋近于直线，这段点值中横坐标最大的点值即为A点。
4.根据权利要求1所述的基于用电量覆盖率曲线的阶梯电价分档方法，其特征在于：所述的覆盖率-用电量坐标曲线上的点C的判定方法为：由于覆盖率-用电量坐标曲线是由离散的点连线形成，所以从B点到D点之间包括有多个离散点，将这多个离散点均设定为点Q，每找一个点Q，求出QD之间所有的点到直线QD的垂直距离，QD之间所有的点到直线QD的垂直距离中的最大值为maxQD，在求出的所有的maxQD值中，找出从D点开始maxQD值变化很小的一段点值，即这段点值连线趋近于直线，这段点值中横坐标最小的点值即为C点。
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