[发明专利]一种基于用户行为的分时电价时段划分和价格制定方法

说明书

本发明公开了一种基于用户行为的分时电价时段划分和价格制定方法，它包括：Step1、根据FCM模糊隶属度函数制定分时电价峰段、平段和谷段；Step2、对峰谷时段的起始时间和终止时间进行修正；Step3、根据消费者心理学建立用户电价电量响应行为模型；Step4、建立约束条件以保障各主体的利润，以用户满意度和电网收益最大化为目标优化得到分时电价时段划分结果和峰平谷电价；本发明在制定分时电价时段划分时考虑用户电价电量响应行为，与直接根据FCM模糊聚类分析方法划分时段相比，该模型更能针对负荷特性激励用户响应分时电价，促使用户响应曲线更加平滑，进一步降低调峰成本，提高社会福利。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，具体涉及一种基于用户行为的分时电价时段划分和价格制定方法。

背景技术

分时电价作为一种基于价格的需求响应方式，引导用户调整用电行为，减少高峰时段用电，能有效缓解电力供需矛盾，提高负荷率，促进风光等新能源消纳。其中由于峰、平、谷电价相差较大，时段划分直接影响到用户的电费支出和电网的收益。故为保证电网、用户利益不受损，更有效地发挥分时电价作用，时段划分尤为重要。

目前国内外分时电价时段划分普遍实行峰段、平段、谷段三段制，部分国家和地区实行峰谷、平谷两段制，为了更有效地刺激用户响应分时电价，有些地方在高峰时段基础上推行尖峰电价。传统时段划分模型根据模糊数学原理对负荷曲线进行数值分析，在设定的时段制下，仅考虑每单位时间负荷的大小，划分出各时间对应的时段，能精准区分各时段负荷对应的类型，但忽略了时段划分与用户行为、电价的关系，分时电价优化范围受限，“削峰填谷”效用不能达到最佳。为此有学者提出了基于用户响应的分时电价时段划分模型，通过响应度属性指标对模糊聚类形成的模糊隶属度进行修正，制定适应用户响应行为的峰、平、谷时段，但该方法只适用于已实行分时电价的地区。

与分时电价时段划分结果一样，电价制定亦直接影响到分时电价实施效果。为此，许多学者深入研究了电价对用户用电行为的影响，其中主要有三种用户行为分析方法。一种是根据统计学原理，分析以往分时电价实行前后负荷数据，拟合得到用户电价电量关系曲线。一种是通过建立电价电量弹性系数矩阵分析用户在不同时段电价下用户的电量调整行为。一种是根据消费者心理学，分析用户对电价的敏感性得到用户调整电量与电价差的分段线性关系；而采用这些技术由于没有考虑用户电价电量等技术指标的影响因此不能针对负荷特性激励用户响应分时电价，促使用户响应曲线更加平滑，进一步降低调峰成本，提高社会福利等问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种基于用户行为的分时电价时段划分和价格制定方法，在制定分时电价时段划分时考虑用户电价电量响应行为，与直接根据FCM模糊聚类分析方法划分时段相比，该模型更能针对负荷特性激励用户响应分时电价，促使用户响应曲线更加平滑，进一步降低调峰成本，提高社会福利。

本发明采取的技术方案为：

一种基于用户行为的分时电价时段划分和价格制定方法，它包括：

Step1、根据FCM模糊隶属度函数制定分时电价峰段、平段和谷段；

Step2、对峰谷时段的起始时间和终止时间进行修正；

Step 3、根据消费者心理学建立用户电价电量响应行为模型；

Step 4、建立约束条件以保障各主体的利润，以用户满意度和电网收益最大化为目标优化得到分时电价时段划分结果和峰平谷电价；

step1所述制定分时电价峰段、平段和谷段的方法包括：

S101、设待分类数据样本为{X₁,X₂,...,X_N}，分类数为C，则模糊聚类目标函数为：

其中