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2 基于用户行为的分时电价作用机理
2.1 用户行为划分根据用户的电力消费行为受电价的影响程度,可以将用户分为顽固型、积极型、从众型3 种,以下从大工业用户、一般工商业用户和居民用户 3 类进行阐述。
(1)顽固型。该类用户对电价的响应程度较低。代表用户包括:①大工业用户中的石油加工业、钢铁制造业等,此类用户的设备连续生产,负荷曲线波动较小,负荷率较高;②一般工商业用户中的住宿餐饮服务业等典型服务业,其可调节负荷(如空调照明负荷等)与客户舒适度相关;③居民用户中的部分家庭人均收入较高者,此类用户对用电舒适度的敏感度普遍高于对用电成本的敏感度。
(2)积极型。该类用户对电价敏感,响应程度高。代表用户包括:① 大工业用户中的水泥等非金属矿物制造业、通用及专用设备制造业等,此类用户生产班制较为灵活且用电成本占生产成本比例较大;②一般工商业用户中的部分小规模的加工业企业,此类用户生产效益低,具有较高的移峰潜力;③居民用户中的部分用户,此类用户节电意识强,对用电成本比较敏感。
(3)从众型。该类用户对电价的响应程度介于顽固型和积极型之间。代表用户包括:① 大工业用户中的食品纺织物加工业、电子设备制造业等,此类用户负荷峰谷分明,具有移峰潜力,但用电成本占生产成本比例不够高;②一般工商业用户中的运输仓储业、批发零售业等,此类用户具有一定的节电意识,但负荷可调节能力较差。
2.2 分时电价作用机理
根据消费者心理学原理,用户消费行为受价格变化的影响。为了简化问题,通常将该影响过程抽象为分段线性函数,如图 2 所示。用户对价格的响应有一个差别阈值,当价格变化小于差别阈值,用户对于价格变化几乎没有反应,即原点O 到 A 的区域;当价格变化大于差别阈值时,用户的反应与电价信号的变化程度有关,即线性区AB;用户对价格的响应也会达到一个饱和值,即B 点到正无穷。综上,用户对电价的响应度曲线由该类用户的差别阈值、线性区斜率和饱和值3 个参数确定 [12-15] 。
3 计及负荷发展的分时电价优化模型
分时电价根据不同的电能价值将用电时间划分为不同时段并制定各时段的电价,在其制定之后的一段时间内不做改变。然而随着时间的推移,电网规模的扩大和行业结构的调整使得负荷曲线形状及用户组成均有所改变,分时电价对用户的刺激逐渐偏离最初期望值。因此,在根据用户响应情况对某地区特定行业进行分时电价优化的过程中,还需要对该地区此行业的未来负荷曲线进行预测,将负荷发展情况计入优化模型。本文在传统的分时电价优化模型的基础上,引入未来两年负荷发展影响因素,利用分时电价优化模型针对预测所得的第 2 年、第 3 年典型日负荷曲线分别计算最优电价,将所得优化结果作为电价约束条件加入到优化模型中,再将当年的典型日负荷曲线带入改进后的优化模型进行计算,所得即为最终的分时电价。考虑负荷发展的分时电价优化流程如图 3 所示。
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