考虑风电消纳能力的高载能用户错峰峰谷电价研(4)

第39卷 第4期 电 网 技 术 949

用电量受电价调整前后的平均电价的影响，假设高载能负荷为恒定负荷，不避峰高载能企业每小时用电量(即负荷)可表示为

P Pm0

l c=l c0+ε1mlc0 (10) 式中Ps为供电公司购电电价。

Pm0

文献[18]给出了一种基于机组组合的常规机组

不考虑产品价格的影响，参与调峰企业每小时

负调峰能力评估方法，由于不需要考虑机组的出力

用电量受电价调整前后谷时电价的影响，可表示为

情况，这里采用简化的单节点机组组合确定系统最

P Pv0 l v=l v0+ε1vlv0 (11) 小开机容量。开机方式不仅要满足负荷高峰及负荷Pv0

低谷用户的用电要求，还要保证系统机组必要的负

式中：Pm0、Pm分别为电价调整前后的平均电价；

荷调整速率。假设风电秒至分钟级的波动可以通过

Pv0、Pv分别为电价调整前后的谷时电价，电价调

调整其他发电机组出力来平衡，因此在确定开机方

整前取平谷时段平均电价；l c0、l v0分别为不参与

式中不需要考虑风电的波动，只需确定满足负荷需

调峰、参与调峰高载能企业电价调整前的每小时用

求的最小系统开机容量。

电量。

M

目标函数为系统风电消纳能力最大： ∑cjPmin,j<lmin

M j=1

maxRmin=min(Ls(Ppv)) ∑cjPmin,j (12) M

j=1 ∑cjPmax,j>lmax

(21) j=1

约束条件为：受用户生产习惯及行业特性的限 c={0,1}, j∈{1,2, ,M}

j制，用户要求峰时段必须限制在固定的时段里，并

M

且对峰时段持续时长加以限制。 ∑cjRUj>RLmax

j=1

ts,i∈Ji, i=1,2, ,N (13)

式中：Pmin和Pmax为机组最小、最大出力限制；lmin

Dp<Dp0 (14)

和lmax分别为系统谷荷和峰荷；RUj为机组j额定升

式中：Ji为高载能用户i峰时段起始时刻的可行集，为最大负荷率，并假设机组升降负荷率相等；R

当用户对峰时段无特殊限制时，可行集包括0点到

Lmax

式中M0、M1分别为供电方电价调整前后的收益。

M0=24l c0(Pm0 Ps)+(24 Dp0)l v0(Pv0 Ps)(19) M1=24l c(Pm Ps)+(24 Dp)l v(Pv Ps) (20)

的相邻时段的负荷变化。式(21)中的4个公式分别表示满足低谷负荷约束、满足高峰负荷约束、组合变量及爬坡约束。

24点内的任意时刻；Dp0为设定的峰时段持续约束时间。为了管理方便，本文将可选时刻集设置为整点时刻。

负荷曲线约束即高载能用户峰谷电价的调整不应改变原来负荷曲线的峰谷特性，更不能出现峰谷倒置。因此，电价调整后系统负荷对应的峰谷时刻tp、tv仍然在原来的峰谷时段Tp0、Tv0内：

3 算法

用户错峰峰谷电价决策模型中存在时段和电价的二次耦合关系，且二次约束中峰谷时刻二次约束矩阵为非半正定矩阵，模型属于非凸二次规划问

tv∈Tv0,负荷谷时刻在谷时段内题，传统的二次规划方法无法求解。由于峰谷时段

t∈T,负荷峰时刻在峰时段内 (15)

的作用是降低峰谷差，而电价水平主要改变了负荷p0 p

水平。为此，设计了时段优化和电价优化解耦的两峰谷电价约束即峰谷电价需满足上下限约束。

另外，峰谷电价比应该拉开一定的程度才能使用户做出响应。

步优化方法，将时段优化简化为线性优化问题，电价和机组优化简化为带二次约束的线性目标函数二次优化问题，通过迭代得到模型最优解。错峰峰谷电价决策程序流程如图2所示，其中Pp0、Pp分别为电价调整前后的峰时电价。

峰谷时段优化是在确定的峰谷电价水平下，协调各用户峰谷时段，使系统负荷峰谷差Dpv最低。

minDpv=max[Ls(Ts)] min[Ls(Ts)] (22)

式(22)满足公式(14)—(16)确定的约束条件。 在确定的时段划分下，完成电价和机组组合优

Ppmin<Pp<Ppmax

P<P<Pvvmax vmin

Pp/Pv≥B0

(16) (17)

式中：Ppmin、Pvmin分别为峰、谷电价下限；Ppmax、

Pvmax分别为峰谷电价上限；B0为用户峰谷电价响

应的阈值。

电价的调整应该保证电力公司利益不受损。

M1≥M0

(18)