CN111598292A - 一种需求响应管理下的售电公司购售电交易方法及系统 - Google Patents

一种需求响应管理下的售电公司购售电交易方法及系统 Download PDF

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CN111598292A CN202010280791.3A CN202010280791A CN111598292A CN 111598292 A CN111598292 A CN 111598292A CN 202010280791 A CN202010280791 A CN 202010280791A CN 111598292 A CN111598292 A CN 111598292A
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Abstract

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，构建不计及需求侧响应管理时售电公司的实际收益函数；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；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。通过本发明能够降低售电公司对偏差电量部分的考核费用支出，使售电公司收益提高1‑5%。

Description

一种需求响应管理下的售电公司购售电交易方法及系统
技术领域
本发明属于电力市场技术领域，具体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。
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。
发明内容
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
Figure BDA0002446491470000021
计算模型为：
Figure BDA0002446491470000022
式中，
Figure BDA0002446491470000023
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；
Figure BDA0002446491470000024
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：
Figure BDA0002446491470000025
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
Figure BDA0002446491470000026
时，考核电量Qpe的计算模型为：
Figure BDA0002446491470000027
Figure BDA0002446491470000028
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
Figure BDA0002446491470000029
情况下，售电公司的偏差考核电量成本
Figure BDA00024464914700000210
计算模型为：
Figure BDA00024464914700000211
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
Figure BDA00024464914700000212
时，考核的电量模型为：
Figure BDA00024464914700000213
Figure BDA0002446491470000031
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
Figure BDA0002446491470000032
情况下，售电公司的偏差考核电量成本计算模型为：
Figure BDA0002446491470000033
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：
Figure BDA0002446491470000034
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：
Figure BDA0002446491470000035
Figure BDA0002446491470000036
式中，
Figure BDA0002446491470000037
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；
Figure BDA0002446491470000038
为用户i在m月每次中断的电量；
Figure BDA0002446491470000039
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：
Figure BDA0002446491470000041
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：
Figure BDA0002446491470000042
约束条件：
Figure BDA0002446491470000043
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：
Figure BDA0002446491470000044
Figure BDA0002446491470000045
式中，
Figure BDA0002446491470000046
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，
Figure BDA0002446491470000047
表示用户k的年度长协电量月分解量，
Figure BDA0002446491470000048
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
Figure BDA0002446491470000049
时，售电公司将获得的额外收益按照一定比例发放给用户；
Figure BDA00024464914700000410
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
Figure BDA0002446491470000051
时，δ＝0.25；当
Figure BDA0002446491470000052
时，δ＝0.3；当
Figure BDA0002446491470000053
时，δ＝0.45；
2)当
Figure BDA0002446491470000054
时，售电公司按照一定比例向用户收取额外成本；
Figure BDA0002446491470000055
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
Figure BDA0002446491470000056
时，θ＝0.2；当
Figure BDA0002446491470000057
时，θ＝0.35；当
Figure BDA0002446491470000058
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：
Figure BDA0002446491470000059
约束条件：
Figure BDA00024464914700000510
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。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
一种需求响应管理下的售电公司购售电交易方法，依次包括如下步骤：
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；
偏差电量考核包括电量正向偏离考核及电量负向偏离考核。计算用户事实电量(实际用电量)与计划用电量的差值，从而测算电量差值考量成本。
不计及需求响应管理，售电公司预测用户次月的计划用电量
Figure BDA0002446491470000071
计算模型为：
Figure BDA0002446491470000072
式中，
Figure BDA0002446491470000073
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；
Figure BDA0002446491470000074
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：
Figure BDA0002446491470000075
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，包括用电峰时段、平时段及谷时段；I表示用户总数。
当
Figure BDA0002446491470000076
时，考核电量Qpe的计算模型为：
Figure BDA0002446491470000077
Figure BDA0002446491470000078
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
Figure BDA0002446491470000079
情况下，售电公司的偏差考核电量成本
Figure BDA00024464914700000710
计算模型为：
Figure BDA0002446491470000081
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
Figure BDA0002446491470000082
时，考核的电量模型为：
Figure BDA0002446491470000083
Figure BDA0002446491470000084
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
Figure BDA0002446491470000085
情况下，售电公司的偏差考核电量成本计算模型为：
Figure BDA0002446491470000086
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π计算模型为：
Figure BDA0002446491470000087
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；
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，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；
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：
Figure BDA0002446491470000091
Figure BDA0002446491470000092
式中，
Figure BDA0002446491470000093
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；
Figure BDA0002446491470000094
为用户i在m月每次中断的电量；
Figure BDA0002446491470000095
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：
Figure BDA0002446491470000096
可中断负荷管理的执行在一定程度上减少了电量差值考核成本，但是额外增加了中断用户赔付金额，只有综合考虑两种额外成本，以考核费用和赔付金额最小化为目标，才能实现售电公司的经济效益最大化。可中断负荷管理成本函数为：
Figure BDA0002446491470000097
约束条件：
Figure BDA0002446491470000098
电价偏差期权管理采用滚动补偿修正的方式，计算售电公司收益，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：
Figure BDA0002446491470000101
Figure BDA0002446491470000102
式中，
Figure BDA0002446491470000103
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，
Figure BDA0002446491470000104
表示用户k的年度长协电量月分解量，
Figure BDA0002446491470000105
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
Figure BDA0002446491470000106
时，售电公司将获得的额外收益按照一定比例发放给用户。
Figure BDA0002446491470000107
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
Figure BDA0002446491470000108
时，δ＝0.25；当
Figure BDA0002446491470000109
时，δ＝0.3；当
Figure BDA00024464914700001010
时，δ＝0.45；
2)当
Figure BDA00024464914700001011
时，售电公司按照一定比例向用户收取额外成本。
Figure BDA00024464914700001012
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
Figure BDA00024464914700001013
时，θ＝0.2；当
Figure BDA00024464914700001014
时，θ＝0.35；当
Figure BDA00024464914700001015
时，θ＝0.5。
电价偏差期权管理能够帮助售电公司规避电量差值考核风险，与此同时，也考虑了用户的收益因素，实现双方互利共赢的目的。
由上，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：
Figure BDA00024464914700001016
约束条件：
Figure BDA0002446491470000111
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，确定可中断负荷管理方案及电价偏差期权管理方案。在MATLAB中构建方程组对上式进行计算，综合考虑可中断负荷管理成本及电价偏差期权管理成本，降低额外成本支出。以售电公司响应收益函数最大化为目标，确定合理的可中断负荷中断次数，售电公司向用户收取额外成本及向用户发放额外收益方式，减少电量差值考核成本。
如图9所示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101，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102，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103，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。
在本发明实施例中，第一处理模块101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；之后，第二处理模块102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；最后，售电控制模块103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。
本发明实施例提供的一种需求响应管理下的售电公司购售电交易系统，该系统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，通过分析不同参数变化对售电公司的收益变化趋势，从而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。
本发明实施例提供的系统是用于执行上述各方法实施例的，具体流程和详细内容请参照上述实施例，此处不再赘述。
图10为本发明实施例提供的电子设备结构示意图，参照图10，该电子设备可以包括：处理器(processor)201、通信接口(Communications Interface)202、存储器(memory)203和通信总线204，其中，处理器201，通信接口202，存储器203通过通信总线204完成相互间的通信。处理器201可以调用存储器203中的逻辑指令，以执行如下方法：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；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；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。
此外，上述的存储器203中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
另一方面，本发明实施例还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，该计算机程序被处理器执行时实现以执行上述各实施例提供的需求响应管理下的售电公司购售电交易方法，例如包括：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，构建不计及需求侧响应管理时售电公司的实际收益函数；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；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。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
应用实例
以下为本发明的一个具体应用实例：
选取2017年某电力市场交易数据进行算例分析。电量正向偏离情况下，偏差电量的价格按月度集中用电量价差的绝对值结算；电量负向偏差情况下，偏差电量的价格按月度集中用电量价差绝对值的3倍进行结算。表1为电价参数。
表1电价参数
Figure BDA0002446491470000131
表2售电公司购电量及用户用电量情况 单位：104kWh
Figure BDA0002446491470000132
Figure BDA0002446491470000141
参照图2，将电价固定偏差合同中所规定的的平均用电价差、年度长协电量价差、年度长协电量月分解量、月度集中用电量的价差及月度集中用电量代入售电公司的实际收益函数中，计算售电公司在不考虑需求侧响应管理时，偏差电量考核机制下的实际收益π。当不计及需求侧响应管理时，售电公司在两个月中出现了收益亏损的情况。一方面是由于电量差值考核成本过高，另一方面由于是集中用电量出清价负向过高或正向过低。而出清价的改变将在很大程度上引起售电公司的收益改变，并且在现货市场中，出清价无法由自身改变。
因此，应当结合需求侧响应管理对电量差值考核机制进行调整，降低电量差值考核成本。考虑可中断负荷管理及电价偏差期权管理。调整结果参照表3。
表3可中断调整结果
Figure BDA0002446491470000142
参照图3，引入需求侧响应管理，实施可中断负荷管理及电价偏差期权管理，将可中断负荷管理成本函数、电价偏差期权管理中的额外收益发放πm(k)及额外成本收取Cm(k)，计算售电公司的响应收益函数
Figure BDA0002446491470000143
实施需求侧响应管理后，2月的考核费用降低了42.37万元，但是中断和期权费用增加了20.3万元，售电公司的收益增加了8.912万元；4月的考核费用降低6.98万元，中断和期权费用增加了4.71万元，最终的售电公司收益增加了3.79万元。
因此，通过实施需求响应管理措施，可降低售电公司的考核费用，从而提高其收益。根据计算结果，月度市场出清价、用户合同价差以及中断赔付金额这三个参数对售电公司决策以及收益有较大影响，因此还需要对这三个参数进行敏感性分析。选取四月份电量数据进行敏感性分析。
1)月度市场出清价
参照图4，当出清价绝对值较小时，不执行可中断负荷合同时售电公司的收益最大，售电公司应选择接受电量差值考核；随着出清价绝对值增大，考核费用逐渐减小至0。
参照图5，从变动值来看，随着出清价绝对值的增大，售电公司收益变化呈现先增长后减小趋势。
2)用户合同价差
参照图6，合同价差增长过程中，售电公司收益是持续下降的，且电价约为0.07元/kWh时，收益为零。随价差的不断增加，参与可中断负荷管理的电量越多，到可中断电量达到最大值后，受考核费用与偏差费用影响，增加收益的效果越来越差。
参照图7，随价差增大，偏差费用和考核费用不断降低；随价差再增长，可中断电量达到规定上限，考核和偏差费用都不在变化。
3)中断赔付金额
参照图8，中断赔付金额较少时，售电公司执行可中断负荷管理，随中断赔付金额的增多，执行可中断负荷管理给售电公司增加的收益不断降低，当单位赔付金额达到0.16元/kWh，不再执行可中断负荷管理，则收益不再受中断赔付金额的影响。通过对以上三个价格因素的敏感性分析，发现三个价格因素的变化都将引起售电公司收益较大的变化，只有在三个价格均达到一个合理区间时，售电公司才能通过实施需求响应来提高收益。
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。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种需求响应管理下的售电公司购售电交易方法，其特征在于，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。
2.根据权利要求1所述的需求响应管理下的售电公司购售电交易方法，其特征在于，步骤A的具体方法为：
预测用户次月的计划用电量
Figure FDA0002446491460000011
计算模型为：
Figure FDA0002446491460000012
式中，
Figure FDA0002446491460000013
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；
Figure FDA0002446491460000014
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：
Figure FDA0002446491460000015
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
Figure FDA0002446491460000016
时，考核电量Qpe的计算模型为：
Figure FDA0002446491460000017
Figure FDA0002446491460000018
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
Figure FDA0002446491460000021
情况下，售电公司的偏差考核电量成本
Figure FDA0002446491460000022
计算模型为：
Figure FDA0002446491460000023
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
Figure FDA0002446491460000024
时，考核的电量模型为：
Figure FDA0002446491460000025
Figure FDA0002446491460000026
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
Figure FDA0002446491460000027
情况下，售电公司的偏差考核电量成本计算模型为：
Figure FDA0002446491460000028
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：
Figure FDA0002446491460000029
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。
3.根据权利要求1所述的需求响应管理下的售电公司购售电交易方法，其特征在于，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：
Figure FDA0002446491460000031
Figure FDA0002446491460000032
式中，
Figure FDA0002446491460000033
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；
Figure FDA0002446491460000034
为用户i在m月每次中断的电量；
Figure FDA0002446491460000035
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：
Figure FDA0002446491460000036
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：
Figure FDA0002446491460000037
约束条件：
Figure FDA0002446491460000038
4.根据权利要求1所述的需求响应管理下的售电公司购售电交易方法，其特征在于，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：
Figure FDA0002446491460000041
Figure FDA0002446491460000042
式中，
Figure FDA0002446491460000043
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，
Figure FDA0002446491460000044
表示用户k的年度长协电量月分解量，
Figure FDA0002446491460000045
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
Figure FDA0002446491460000046
时，售电公司将获得的额外收益按照一定比例发放给用户；
Figure FDA0002446491460000047
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
Figure FDA0002446491460000048
时，δ＝0.25；当
Figure FDA0002446491460000049
时，δ＝0.3；当
Figure FDA00024464914600000410
时，δ＝0.45；
2)当
Figure FDA00024464914600000411
时，售电公司按照一定比例向用户收取额外成本；
Figure FDA00024464914600000412
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
Figure FDA00024464914600000413
时，θ＝0.2；当
Figure FDA00024464914600000414
时，θ＝0.35；当
Figure FDA00024464914600000415
时，θ＝0.5。
5.根据权利要求2所述的需求响应管理下的售电公司购售电交易方法，其特征在于，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：
Figure FDA0002446491460000051
约束条件：
Figure FDA0002446491460000052
6.根据权利要求1所述的需求响应管理下的售电公司购售电交易方法，其特征在于，采用Matlab软件求解售电公司响应收益函数。
7.一种需求响应管理下的售电公司购售电交易系统，其特征在于，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。
8.一种电子设备，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，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至6任一项所述需求响应管理下的售电公司购售电交易方法的步骤。
9.一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权利要求1至6任一项所述需求响应管理下的售电公司购售电交易方法的步骤。
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