基于價格彈性理論的新能源消費時段和電價組合優(yōu)化方法

吳 佳，劉 超，薛璐璐，楊 亮

(1.國網(wǎng)冀北電力有限公司，北京 100053； 2.北京博望華科科技有限公司，北京 100045)

近年來隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，新能源整合能力不斷提升，并入大電網(wǎng)的新能源電力越來越多，新能源在發(fā)電中所占的比例也在增加[1-2]。然而，新能源的快速發(fā)展也給電力系統(tǒng)的運行帶來了一定的風險[3-4]，例如新能源出力的抗峰特性增加了電網(wǎng)的調(diào)峰壓力，導致棄風、棄光現(xiàn)象的增加。因此促進新能源消費，提升新能源利用比率正逐漸成為研究人員關注的焦點。

目前大多數(shù)研究都是從調(diào)整電價的角度來促進新能源的消費，文獻[5]考慮了峰—谷電價實施前后風電場、電網(wǎng)和用戶的成本效益，建立了一個綜合收益模型來促進新能源的消耗。文獻[6-7]通過改變峰—谷電價來提高新能源的消耗。另外一些研究則通過對用戶負荷特征的聚類分析來劃分峰—谷時段，如模糊聚類[8-9]和k-均值聚類[10-12]等，但上述研究僅從電價或時段的角度進行分析，沒有考慮新能源消費與電價、時段的耦合關系，即電價和時段共同促進了新能源的消費。因此上述方法得到的新能源消費量有可能低于實際消費量。

為此，本文提出了一種用電時段和電價的組合優(yōu)化方法，利用改進的半梯形峰—谷隸屬度模型來劃分峰—谷時段，采用用電時間和電價為約束函數(shù)，基于粒子群算法求解目標函數(shù)最優(yōu)解，最后通過用戶對新的峰—谷時段和電價的響應，達到提高新能源消耗的目的。

1 數(shù)學模型

1.1 谷—峰時段模型

與傳統(tǒng)上基于用戶負荷的峰—谷時段劃分方法相比，在考慮新能源接入前后的能耗時，應首先考慮新能源的消費情況。……