基于多步逆向半云模型的價(jià)格型需求響應(yīng)不確定性建模

張宇華，王 叢，孫曉鵬，李鴻彪，鮑秀昌

（1. 上海電力大學(xué)電氣工程學(xué)院，上海市 200090；2. 上海科梁信息科技股份有限公司，上海市 200030）

0 引言

為構(gòu)建新型電力系統(tǒng)，不但要在能源供給側(cè)推動(dòng)能源低碳高效利用，而且要在能源消費(fèi)側(cè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。消費(fèi)側(cè)中的價(jià)格型需求響應(yīng)（priced-based demand response，PBDR）［1］通過(guò)分時(shí)電價(jià)（time-ofuse pricing，TOU）的方式，促使用戶根據(jù)電價(jià)的變化主動(dòng)調(diào)整自身用電行為，從而有效促進(jìn)消費(fèi)側(cè)的節(jié)能增效［2-3］。

目前PBDR 的研究主要以經(jīng)濟(jì)學(xué)中相關(guān)原理或概率統(tǒng)計(jì)理論為主，大致分為以下3 類：1）將PBDR與經(jīng)濟(jì)學(xué)中消費(fèi)者心理學(xué)相結(jié)合，采用不同的閾值對(duì)電價(jià)差值進(jìn)行分區(qū)（死區(qū)、線性區(qū)、飽和區(qū)），并研究不同區(qū)域內(nèi)用戶響應(yīng)行為特點(diǎn)［4］；2）從經(jīng)濟(jì)學(xué)理論角度出發(fā)，用需求價(jià)格彈性矩陣［5-6］對(duì)PBDR 進(jìn)行建模；3）運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)原理，建立樣本數(shù)據(jù)價(jià)格與需求的映射關(guān)系。前2 類方法利用經(jīng)濟(jì)學(xué)原理進(jìn)行建模，忽略了用戶對(duì)電價(jià)的認(rèn)知偏差、天氣原因和突發(fā)事件等不確定因素的影響，難以充分體現(xiàn)用戶的真實(shí)響應(yīng)特性；最后一類方法雖然較為簡(jiǎn)單，但只適用于宏觀定性分析，難以精確定量研究用戶需求與電價(jià)變化的關(guān)系。

在上述方法中，針對(duì)PBDR 的不確定性，主要研究方法有：區(qū)間理論法、概率模型法、模糊數(shù)法以及類概率法（如證據(jù)理論和Z-number 理論）等。文獻(xiàn)［7］采用區(qū)間方法，考慮響應(yīng)不確定性引起的偏差區(qū)間變化規(guī)律，明確電價(jià)變化率與負(fù)荷變化率的對(duì)應(yīng)關(guān)系。文獻(xiàn)［8-9］利用概率模型法與模糊數(shù)法，將響應(yīng)量的預(yù)測(cè)偏差用三角模糊數(shù)或正態(tài)隨機(jī)數(shù)表示。……