计及负荷方差特性的峰谷分时电价优化模型研究

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1、学校代码10459学号或申请号201312182133密级硕士学位论文计及负荷方差特性的峰谷分时电价优化模型研究作者姓名：詹天乐导师姓名：赵国生副教授学科门类：工学专业名称：电力系统及其自动化培养院系：电气工程学院完成时间：2016年5月AthesissubmittedtoZhengzhouUniversityforthedegreeofMasterRearchofTime-of-UsePriceOptimizationModelConsideringLoadVarianceByTianleZhanSupervisor:Prof.GuoshengZhaoPowerSystemandI

2、tsAutomationSchoolofElectricalEngineeringMay,2016学位论文原创性声明本人郑巫声明＇：所里巧的巧位论文，是本人在导师的巧导Ｋ，独立进化硏究所取得的成果。除文中ｄ经巧明引用的内容外，本论文不包含巧何其他个人或集体经发农或撰写过的科研成巧。对本义的研允做山巫耍页献的个人和集体，巧己巧义中明确方式标叨。本声明的法律贵化山本人承巧。学位论文作者：ｘｉｈ日朋：２〇化年＾巧Ｕ／学位论文使用授权声明本人巧导师指导下克成的论义及巧关的实物作品，知ｉ识产权归鹿郑州大学。根据郑州大学有关保留、使用学位论文的规化，巧恵学

3、校保留或向閨家巧关部口或机构送交论文的复印件和电子版，化许论文被蕊阅巧化阅；本人授权郑州火学可則巧木学位论文的全部或部分编入柯关数据库进行检崇，可Ｗ采用敗印、缩印或齐其他巧制手段保将论义和汇编本学位论文。木人离校后巧表、使用学位论义或与该学位论文巧接加乂的学术论文或成果时一，第晋名单位仍然为郑州火学。保密论义在解密后应遵守此规定。学位论文作者；表车薦曰畑：Ｈ摘要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

4、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

5、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

6、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I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。关键词：电量电价弹性矩阵；峰谷电价时段划分；负荷方差；多目标优化模型；fmincon函数；理想点法IIAbstractTimeofuse(TOU)pricecanr

7、educepeak-valleydifferenceandpromoteloadrateandthereliabilityofpowersystem.TOUpricehasbroughtaboutgreatsocialandeconomicbenefitssincetheimplementation.ThekeytotheimplementationeffectofTOUpriceiswhetherornotpeakandvalleytimeperiodp