峰谷分时电价能够减少电力系统的峰谷差,提高电力系统负荷率和运行的可靠性,自实施以来带来了巨大的社会效益和经济效益,其实施效果的关键在于峰谷时段的划分和各时段电价的制定是否合理,因此本文的研究内容主要包括以下几点:(1)峰谷分时电价基础理论研究。峰谷分时电价的制定首先要研究峰平谷时段的电价和负荷之间的关系,本文基于需求弹性理论通过电量电价弹性矩阵建立各时段电价和负荷之间的关系。峰谷分时电价时段的划分是峰谷分时电价制定的基础。目前多数划分方法是基于模糊数学的隶属度函数,通过结合峰谷时段划分的一些基本原则,这样能解决绝大多数时刻负荷的峰谷时段划分问题,但是峰、平、谷时段分界附近的时刻难以确定归属,本文提出了基于负荷峰谷时段隶属度和负荷变化率相结合的分段方法,对峰、平、谷时段分界附近的时刻归属问题也能比较好的解决,最后实例仿真证明本文的划分结果和实际情况完全一致。(2)峰谷分时电价优化模型的建立。峰谷分时电价优化模型一般用峰谷差来表示峰谷分时电价削峰填谷的效果,本文首先证明了负荷方差对输电线路损耗的影响,并基于负荷方差能更好的衡量负荷整体波动性建立了计及负荷方差特性的峰谷分时电价模型,在优化模型的约束条件上也有所改进。实例仿真说明本文所采用模型求得的峰平谷时段的电价能够减少负荷峰谷差和负荷曲线方差,提高了电网运行的效率和经济性,并且用户的利益和供电公司的利益均得到了保证,因此本文的优化模型具有一定的合理性和可行性,和经典的优化模型相比最终的优化结果也有所改善。(3)峰谷分时电价优化模型解法。单目标优化模型目前求解方法已经比较成熟,本文选择MATLAB优化工具箱中的fmincon函数作为求解单目标模型的工具。峰谷分时电价优化模型是典型的多目标优化模型,而多目标优化模型中的目标函数一般不能同时取到最优值,常见做法是将其转化为单目标优化模型后求解。在常见做法中,本文基于理想点法几何意义明显,能较好的兼顾到各个目标,最重要的是能够避免取权值和分析不同目标重要程度的主观性,选取理想点法中的逼近理想点法作为本文模型的求解方法,最后实例仿真证明采用逼近理想点法能很好的兼顾到了两个目标函数。
