考虑风电消纳能力的高载能用户错峰峰谷电价研(3)

948 崔强等：考虑风电消纳能力的高载能用户错峰峰谷电价研究 Vol. 39 No. 4

Ls={ls1,ls2, ,ls24}表示系统负荷曲线；Rmin为 式中：

系统风电消纳能力。

可以看到，消纳能力与系统负荷水平及负荷峰谷差密切相关。在确定的系统平均负荷水平下，峰谷差越小，意味着峰荷就越低。在火电机组不采用启停方式调峰时，系统开机容量相应减小，系统最小技术出力也随之降低，系统风电消纳能力增加。在降低峰谷差的同时，提高系统负荷水平可进一步增加风电消纳能力。

段划分方法。由于高载能企业主要通过开停炉进行避峰，设置平段的意义不大，所以只需设置峰谷两个时段。为了降低设备损耗和人力成本，避免频繁地启停机，本文将连续划分峰谷时段，尝试多种方案来确定最优的峰时段时长。

高载能用户负荷比重较大，若在全系统统一划分峰谷时段，峰谷差不一定会降低，甚至会出现峰谷倒置现象。可以按照高载能用户自然分组或者根据一定的规则将若干个用户打捆分组，如按地区打捆，将高载能用户分为N组，对每组负荷的峰谷时段进行统筹规划，激励高载能企业错峰用电。

高载能行业中，部分行业由于生产工艺的特性，生产过程中不允许中断，将此类企业称为不避峰高载能企业，如电解铝行业。而硅铁、水泥等行业生产过程中允许暂时中断，将此类企业称为避峰高载能企业。受产品价格下行的影响，为了降低生产成本，多数有避峰能力企业都在进行避峰生产，即在峰时段停止生产。

2 错峰峰谷电价

对于高载能企业来说，受其连续生产模式的限制，主要通过开停炉进行避峰，负荷调整的灵活度不高。如果峰谷时段划分较分散，企业为了避峰就要频繁启停电炉，这样对设备的损耗较大，影响产品的产量甚至质量，而且浪费了大量的人力成本。高载能企业的负荷比重较大，其用电方式对系统负荷特性影响也大，制定合理的峰谷分时电价，鼓励高载能企业参与系统调峰，提高系统调峰能力，对于含大规模风电基地的电力系统具有重要意义。 2.1 高载能行业电力电价弹性

高载能行业用电量主要受电价以及所生产产品的市场行情等因素的影响。当电价上涨时，部分企业因受成本压力将被迫停产，反之则恢复生产。考虑电力价格弹性ε1及产品市场价格弹性ε2，建立电力电价及产品市场价格的二元线性函数模型，通过多元线性回归可得到高载能行业的电力电价弹性及电力产品价格弹性。ε1、ε2的定义分别为

ΔQΔP

ε1=/ (4)

Q0P0

ls,j=l+∑lv,ij+Δlc

s,j

i=1

N

(7)

0, j=ts,i,ts,i+1, ,ts,i+Dp 1

(8) lv,ij(Ppv)= ~

l,其他v,i

式中：ls,j是系统第j小时的负荷；ls,j为第j小时

剔除避峰高载能负荷后的系统负荷，称为剔除负荷；

lv,ij表示避峰高载能用户i在第j小时的负荷；Δlc

~不避峰用户负荷变化量；lv,i为避峰高载能用户i正

常生产时的负荷水平；Dp为峰时段持续时间；决策变量Ppv={Pv,Pp,Ts}，其中Pv、Pp分别为谷、峰时段电价水平，Ts={ts,1,ts,2 ,ts,N}为各用户峰时段 起始时刻。 2.3 电价决策模型

对于不避峰的高载能企业，其用电行为主要受

ε2=

ΔQΔPM

/ Q0PM0

(5)

电力电价及产品价格函数可表示为

Q=Q0+ε1(ΔP/P0)Q0+ε2(ΔPM/PM0)Q0 (6) 平均电价的影响，将这部分不参与调峰的负荷记为 式中：Q0、Q分别表示电价调整前后企业的用电功l c。而对于有避峰能力的高载能企业来说，在峰谷 率；ΔQ表示由于电价或者产品市场价格的变化引价差拉开的情况下，会主动避峰以降低生产成本，起的功率变化量；P0、PM0分别表示电价和产品的所以其用电量主要受谷时电价的影响，其对峰谷电市场价格；ΔP0、ΔPM分别表示电价及产品市场价价的响应降低了系统峰谷差，同时提高了系统负荷格的调整量。 水平。这两方面的贡献对系统消纳风电都有积极作 2.2 错峰用电模型 用。将参与调峰的高载能用户负荷记为l v。高载能

现行的峰谷电价一般根据负荷特性将一天划企业在生产过程中负荷一般波动较小，以恒负荷处分为峰平谷若干时段，峰时段通常不连续，高载能理，平均电价可表示为 企业若对电价做出响应，日内电炉就要启停多次，DpPp+(24 Dp)Pv

(9) Pm=

所以高载能企业对现行峰谷分时电价的响应积极24性不高。针对上述问题，本文提出一种新的峰谷时不考虑产品价格的影响，不避峰高载能企业日