两部制电价定价分析的方法与流程

本发明属于电气自动化领域，具体涉及一种两部制电价定价分析的方法。
背景技术：
：随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。电价定价是电力系统的重要研究部分之一。目前，我国大部分地区，大工业用户均执行两部制电价制度。目前，针对两部制电价，国内外不少专家学者均进行了深入探析，通过合理的数学模型对电力生产成本进行分摊，结合用户行业与用电性质进行电价制定。不少专家对电力成本分摊进行研究，常见的电力价格经济理论有社会成本理论，均衡价格理论，福利经济理论等，而在电价设计方面，有学者提出考虑负荷率的可选择两部制输配电价的进行设计，通过邮票法将输配电成本分摊至各个电压等级，应用峰荷责任法来计算给电压等级不同负荷率用户的输配电成本，根据用户负荷率-同时率曲线来设计两部制电价套餐，由此激励用户提高负荷利用率，节省生产开支。也有相关研究对基本电费在整体电费的占比进行合理区间划分，依据划分基本电费的占比来设计现有的两部制电价套餐，以总电费不变的情况下用户电费减少的户数较多来调整电价套餐。但是，目前的两部制定价机制，针对电力企业的成本合理分摊、电力设备利用率，尚未考虑电价因素对用户生产效益的影响，对电网企业两部制电价中用户收益方面方向缺乏科学完善的分析方法。因此，目前的两部制定价机制，其定价方法并不完善。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种计及用户偏好，而且科学合理的两部制电价定价分析的方法。本发明提供的这种两部制电价定价分析的方法，包括如下步骤：s1.获取待分析区域的电网数据信息；s2.对待分析区域的用电用户进行分类；s3.构建用户用电电价函数；s4.根据步骤s2的分类结果和步骤s3构建的用户用电电价函数，计算各个类别用户的用户效用收益函数；s5.根据步骤s4得到的各个类别用户的用户效用收益函数，以所有用户的用户效用收益最大为目标，构建售电企业用户效用收益目标函数；s6.以售电企业用户收益非负、激励相容和供需平衡为原则，构建售电企业用户效用收益目标函数的约束条件；s7.在步骤s6构建的约束条件下，对步骤s5得到的目标函数进行求解，从而得到最终的用户用电电价。步骤s2所述的对待分析区域的用电用户进行分类，具体为采用如下算式计算用户的负荷率α，并根据负荷率将用电用户进行分类：式中p用电用户的平均负荷；pmax为用电用户的最大负荷。步骤s3所述的构建用户用电电价函数，具体为采用如下算式作为用户用电电价函数：c＝c1q+c2p1＝d(c1+(1-sα)c2)p2＝dsαc2式中c为成本电价；c1为单位电量成本电价；q为用电量；c2为单位固定成本电价；p1为电量电价；d为售电企业利润系数；s为修正系数；α为负荷率。步骤s4所述的计算各个类别用户的用户效用收益函数，具体为采用如下算式计算各个类别用户的用户效用收益函数：uk(tk)＝α(k1qk+k2qk2)式中uk(tk)为第k类用户的用户效用收益函数；α为该类用户的负荷率；k1和k2为条件参数；qk为第k类用户的用电量。步骤s5所述的以所有用户的用户效用收益最大为目标，构建售电企业用户效用收益目标函数，具体为采用如下算式作为售电企业用户效用收益目标函数：式中ωk为第k类用户收益占总用户收益的权重；nk为第k类用户的数量；uk为第k类用户的用户收益且uk＝uk(tk)-rk(tk)，uk(tk)为第k类用户的用户效用收益函数，rk(tk)为第k类用户的电价；k为用户分类的总类数。步骤s6所述的以售电企业用户收益非负、激励相容和供需平衡为原则，构建售电企业用户效用收益目标函数的约束条件，具体为采用如下算式作为约束条件：uk(tk*)-rk(tk*)≥ul(tl)-rl(tl)式中第一个算式为售电企业用户收益非负约束：w为售电企业用户收益且约束条件为w必须非负；k为用户分类的总类数；rk(tk)为第k类用户的电价；ck(tk)为第k类用户的成本电价；第二个算式为激励相容约束算式：不同类型用户在选择售电企业希望的电价政策时获得的收益不小于用户选择其他类型电价政策时所获得的收益；tk*为用户所选择两部制电价政策中的最优用电模式；k,l∈k且k≠l；第三个算式为供需平衡约束算式：售电企业购电量与用户用电量相等；qc为售电企业购电量；qk为第k类用户的用电量。本发明提供的这种两部制电价定价分析的方法，根据用户负荷率指标的差异对用户进行分类，通过用户的用电模式与电价政策建立了用户效益函数，基于负荷率对供电成本中容量成本进行分摊，以所有用户总效益最大的目标，供电成本、激励相容、购电量与用电量相等为约束建立了售电企业用户效用收益函数；本发明方法准确且直观的反映了供电成本的分摊，与售电企业两部制电价的制定，更加符合用户评估与电价制定规划的实际需要，而且计算过程清晰且物理意义明确，能够有效区别用户类型，弥补了用户信息缺失的不足；而且本发明方法科学合理，实施性较好。附图说明图1为本发明方法的方法流程示意图。图2为本发明方法的实施例的用户类型为k＝1的华湘用户典型日负荷曲线图。图3为本发明方法的实施例的用户类型为k＝2电机用户典型日负荷曲线图。图4为本发明方法的实施例的用户类型为k＝3江滨用户典型日负荷曲线图。具体实施方式如图1所示为本发明方法的方法流程示意图：本发明提供的这种两部制电价定价分析的方法，包括如下步骤：s1.获取待分析区域的电网数据信息；s2.对待分析区域的用电用户进行分类；具体为采用如下算式计算用户的负荷率α，并根据负荷率将用电用户进行分类：式中p用电用户的平均负荷；pmax为用电用户的最大负荷；s3.构建用户用电电价函数；两部制电价政策rk包括电量电价p1与容量电价p2，电量成本由电量电价进行收取，容量成本一部分由容量电价收取，另一部分容量成本将根据负荷率差异分摊至电量电价中收取；具体为采用如下算式作为用户用电电价函数：c＝c1q+c2p1＝d(c1+(1-sα)c2)p2＝dsαc2式中c为成本电价；c1为单位电量成本电价；q为用电量；c2为单位固定成本电价；p1为电量电价；d为售电企业利润系数；s为修正系数；α为负荷率；s4.根据步骤s2的分类结果和步骤s3构建的用户用电电价函数，计算各个类别用户的用户效用收益函数；具体为采用如下算式计算各个类别用户的用户效用收益函数：uk(tk)＝α(k1qk+k2qk2)式中uk(tk)为第k类用户的用户效用收益函数；α为该类用户的负荷率；k1和k2为条件参数；qk为第k类用户的用电量；s5.根据步骤s4得到的各个类别用户的用户效用收益函数，以所有用户的用户效用收益最大为目标，构建售电企业用户效用收益目标函数；具体为采用如下算式作为售电企业用户效用收益目标函数：式中ωk为第k类用户收益占总用户收益的权重；nk为第k类用户的数量；uk为第k类用户的用户收益且uk＝uk(tk)-rk(tk)，uk(tk)为第k类用户的用户效用收益函数，rk(tk)为第k类用户的电价；k为用户分类的总类数；s6.以售电企业用户收益非负、激励相容和供需平衡为原则，构建售电企业用户效用收益目标函数的约束条件；具体为采用如下算式作为约束条件：uk(tk*)-rk(tk*)≥ul(tl)-rl(tl)式中第一个算式为售电企业用户收益非负约束：w为售电企业用户收益且约束条件为w必须非负；k为用户分类的总类数；rk(tk)为第k类用户的电价；ck(tk)为第k类用户的成本电价；第二个算式为激励相容约束算式：不同类型用户在选择售电企业希望的电价政策时获得的收益不小于用户选择其他类型电价政策时所获得的收益；tk*为用户所选择两部制电价政策中的最优用电模式；k,l∈k且k≠l；第三个算式为供需平衡约束算式：售电企业购电量与用户用电量相等；qc为售电企业购电量；qk为第k类用户的用电量；s7.在步骤s6构建的约束条件下，对步骤s5得到的目标函数进行求解，从而得到最终的用户用电电价。以下结合一个具体实施例，对本发明方法进行进一步说明：选取hn省某市为例进行仿真分析，采用110kv大工业专变用户典型负荷数据与电价信息来检验，将大工业用户按照负荷率分为3类，如表1所示：表1基于负荷率分类的用户类型用户类型参数k＝1k＝2k＝3负荷率范围0～0.40.4～0.70.7～1根据hn省现行上网电价与输配电价政策，统调燃煤发电标杆上网电价为0.45元/千瓦时(含脱硫、脱硝、除尘电价)，110kv输配电价为0.13934元/千瓦时，售电公司收益不为负数，本发明暂不考虑峰谷时段电价的制定。每类用户选取具有代表性的负荷数据，通过测算，在维持售电公司收益稳定的情况下，实现用户收益最大。制定的用户可选择两部制电价如表2所示：表2大工业用户可选择两部制电价基于所有用户效益最大化，得出的可选择两部制电价中，可以看出负荷率高的用户基本电价高于负荷率低的用户基本电价，而电度电价方面则相反。这是因为基本电价信息反映容量成本回收情况，高负荷率用户利用输变电设备相对较长，因此基本电价相对较高，而容量成本分摊至电度电价的比例减少。平均电价随着用户负荷率的升高而降低，这起到鼓励用户提高设备利用率，优化电网输配电设备投资的作用。选取三个典型用户负荷数据进行分析，典型日负荷曲线如图2～4所示。用户用电情况表如3所示表3典型大工业用户基本情况华湘用户1电机用户2江滨用户3平均负荷(mw)1.885.075.91最大负荷(mw)5.48.27.3负荷率0.350.620.81日用电量(mw.h)45.2121.7141.9三个典型用户的负荷率分别对应三种电价选项，根据激励相容原则，在电价执行过程中，售电企业有大量的大工业用户，对用户信息收集不完善，特别是星罗棋布的小企业的负荷率信息，难以做到刻画全面，精准的用户画像，以为用户设计精准的电价选项，为解决该问题，本发明设计多种电价套餐让用户自由选择，本例设计了三种电价选项，每类用户当且仅当选择了与之负荷率对应的电价选项时，所支付的平均电价最低，并且通过用户对电价的选择，能够更精准，有效地区分用户的基本信息，为售电企业掌握用户用电模式与行为习惯打下基础。表4为三个负荷率不同的典型用户选择不同电价选项时的平均电价：表4大工业用户选择不同两部制电价时的平均电价用户1在选择电价选项a时的平均电价最少，用户2在选择电价选项b时的平均电价最少，用户3在选择电价选项c时的平均电价最少。用户1选择最优选项的平均电价与选择其余选项的平均电价差距较明显，而用户2在选择电价选项b和电价选项c时，平均电价相差不大，但是与选择电价选项a时，平均电价相差较大，这能有效督促用户负荷率不下降。由此可得，用户的选择结果与两部制电价定价预期相同，能够满足用户需求，并提高电网设备与用户设备的利用率。当前第1页12