一种基于分时统计的集约化电量采购方法

1.本发明涉及电力技术领域，具体为一种基于分时统计的集约化电量采购方法。


背景技术：

2.目前，用户在用电时，设定好次月的计划需电量通知电网企业，由电网企业汇总所代理用户的次月需电量后，通知发电企业，发电侧根据用户的计划需电量为用户提供电量。
3.自2022年1月起，工商业用户按照国家要求需全部进入市场，参与市场交易。其中，大量低压工商业用户选择由电网企业代理购电。在现有的非电力现货市场中，电网企业代理购电用户的电量电费计算方式为：用户只申报一年或一个月的总体的需电量。发电企业按照一定的分解方法将年度或月度需电计划分解到日及每日的各个时段为用户提供电量。次月，由电网企业统一结算月度电量电费。其中，代理购电用户实际使用电量与计划需电量的月度偏差部分按发电企业上下调预挂牌价格结算，产生的偏差电费折算到电价中由所代理的全部用户平摊。由于电能不能大量储存的特殊性质，发电与用电必须保证处在瞬时的动态平衡中，而用户在一天中各个时刻点的需电量都是不同的，且针对不同时刻(用电高峰时段和用电低谷时段)发电的成本也是不同的，不同用户之间申报的需电量计划偏差也有多有少。因此，当用户只申报一年或一个月总体的需电量时，发电企业无法针对用户在每天各个时刻点的需电量为用户提供电量，而以月电量为单位计算的电量偏差率将远远低于实时电量的真实偏差，其导致机组增发或减发产生的成本费用均由发电企业独自承担。在煤价高涨和用电高峰的双重效应下，可能导致发电企业盈利受阻，甚至出现亏损。同时，平摊的方式使得用电偏差小、积极配合电网安排用电的用户却要为用电偏差大的其他用户买单，而此类配合度较低的用户也因为有人帮他平摊偏差电费而继续随心所欲的使用电能。在现有的结算方式下，不管是用户还是发电企业都对于电网代理模式持消极态度，尤其是用户方，对于加入市场交易后，新形成的电价和偏差电费认可度较低，用电体验不佳。
4.综上，如何合理安排供用电，降低发电侧的发电成本和用户侧的用电费用，减缓高峰时段的供用电压力，提升企业和用户的体验感和认可度是本领域技术人员需要解决的问题。


技术实现要素：

5.本发明所解决的技术问题在于提供一种基于分时统计的集约化电量采购方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于分时统计的集约化电量采购方法，包括以下步骤：
7.步骤(1).获取发电厂m月内各时段上下调预挂牌价格；
8.步骤(2).获取用户在m-1月预报的m月每日各个时刻点计划需电量，发电企业根据计划需电量安排发电；
9.步骤(3).获取用户m月每日各个时刻点实际使用电量；
10.步骤(4).获取用户m月每日各个时刻点实际用电量与计划需电量的差值；
11.步骤(5).按照用户实际使用电量乘以相应的电价计算代理购电电费。
12.所述步骤(1)中预挂牌价格由发电企业按照自身增加投运机组产生的发电成本与退出投运机组产生的损失成本综合考虑所确定的值，电量偏差在计划需电量
±
5％的范围内视为正常波动，其范围内的电量使用正常预挂牌价格x元/kwh结算。
13.所述步骤(1)中预挂牌价格计算方法包括以下步骤：
14.步骤一：提取月度合约市场、现货市场价格历史数据、购电价格历史数据、负荷状况、发电量预测值和预测偏差数据；
15.步骤二：根据的峰谷时段划分，建立相应的模型进行优化；通过nsga
‑ⅱ
算法以用户满意度最高，峰谷差最小为目标求解，得出最优峰时段电价与谷时段电价；
16.步骤三：基于步骤二的峰谷分时电价方案以及用户对电价信号变化的负荷响应，建立购电期望收益最大化模型；将购电侧划分为同样的峰谷时段，对应不同的价格水平；从月度合约市场、现货市场购电；
17.步骤四：基于投资组合理论以条件风险价值作为风险度量指标，建立购电风险最小化模型；
18.步骤五：同时结合步骤三中的购电期望收益最大化模型目标和步骤四中的购电风险最小化模型目标，建立购售电双侧峰谷分时电价下的购电配比效益-风险多目标优化模型，求解购电收益期望值、购电风险以及市场峰、平、谷时段的购电配比；
19.步骤六：通过nsga
‑ⅱ
算法求解相应的购电配比方案及效益、风险；得到不同期望效益下的购电配比方案，供不同风险偏好的决策者选择。
20.所述步骤(1)中具体包括以下步骤：
21.步骤1.1：对于用户高峰时段实际用电量高于计划需电量105％的部分按照a元/kwh上调高峰时段电价；对于用户高峰时段实际用电量低于计划需电量95％的部分按照b元/kwh下调高峰时段电价；
22.步骤1.2：对于用户低谷时段实际用电量高于需电量105％的部分按照c元/kwh上调低谷时段电价；对于用户低谷时段实际用电量低于需电量95％的部分按照d元/kwh下调低谷时段电价；
23.步骤1.3：对于用户平段实际用电量高于需电量105％的部分按照e元/kwh上调平段电价；对于用户平段实际用电量低于需电量95％的部分按照f元/kwh下调低谷时段电价。
24.所述步骤(2)中具体包括以下步骤：
25.步骤2.1：按国家规定，用电高峰时段为17：00-23：00，低谷时段为23：00-次日5：00，平段为5：00-17：00。高峰时段电价以平段电价x元/kwh为基础上浮30％、低谷时段电价下浮30％；
26.步骤2.2：用户将每天的需电量分为峰平谷三个时段，若m月共计d天，则需预报3d个需电量值至电网企业。
27.所述步骤(3)中实际使用电量由电网企业在d日将用户d-1日各时段实际使用的电量值反馈至用户；另外，用户在每月8号可对月末15天的计划需电量做一次修改，重新提交发电企业后半月每日每时段的数值。
28.所述步骤(3)中具体包括以下步骤：
29.步骤3.1：由电网企业的用电采集系统获取用户每日各个时刻点实际使用电量；
30.步骤3.2：由电网企业在d日将用户d-1日各时段实际使用的电量反馈至用户，若用户在8号调整计划需电量，则将调整后的计划电量重新汇总报至发电企业。
31.所述步骤(4)中具体包括以下步骤：
32.步骤4.1：对用户每日高峰时段实际用电量高于计划需电量105％的电量值求和，得到月偏差电量
△
a；对用户每日高峰时段实际用电量低于计划需电量95％的电量值求和，得到月偏差电量
△
b；
33.步骤4.2：对用户每日低谷时段实际用电量高于计划需电量105％的电量值求和，得到月偏差电量
△
c；对用户每日低谷时段实际用电量低于计划需电量95％的电量值求和，得到月偏差电量
△
d；
34.步骤4.3：对用户每日平段实际用电量高于计划需电量105％的电量值求和，得到月偏差电量
△
e；对用户每日平段实际用电量低于计划需电量95％的电量值求和，得到月偏差电量
△
f。
35.所述步骤(5)中具体包括以下步骤：
36.步骤5.1：高峰时段电费＝高峰时段计划用电量(计划需电量
±
5％内)*1.3x
△
a*(1.3x a)
△
b*b；
37.步骤5.2：低谷时段电费＝低谷时段计划用电量(计划需电量
±
5％内)*0.7x
△
c*(0.7x c)
△
d*d；
38.步骤5.3：平段电费＝平段计划用电量(计划需电量
±
5％内)*x
△
e*(x e)
△
f*f；
39.步骤5.4：代理购电电费＝高峰时段电费 低谷时段电费 平段电费。
40.与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过分时段安排用电计划，以日为周期结算电量偏差，精准针对每个用户计算偏差电费、实施偏差考核，合理降低发电成本和用电价格，提升企业和用户体验感和认可度。
附图说明
41.图1为本发明的方法流程示意图；
42.图2为本发明的分时段报表示意图。
具体实施方式
43.为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。
44.实施例1
45.如图1、图2所示，一种基于分时统计的集约化电量采购方法，包括以下步骤：
46.步骤(1).获取发电厂m月内各时段上下调预挂牌价格；
47.步骤(2).获取用户在m-1月预报的m月每日各个时刻点计划需电量，发电企业根据
计划需电量安排发电；
48.步骤(3).获取用户m月每日各个时刻点实际使用电量；
49.步骤(4).获取用户m月每日各个时刻点实际用电量与计划需电量的差值；
50.步骤(5).按照用户实际使用电量乘以相应的电价计算代理购电电费。
51.所述步骤(1)中预挂牌价格由发电企业按照自身增加投运机组产生的发电成本与退出投运机组产生的损失成本综合考虑所确定的值，电量偏差在计划需电量
±
5％的范围内视为正常波动，其范围内的电量使用正常预挂牌价格x元/kwh结算。
52.所述步骤(1)中预挂牌价格计算方法包括以下步骤：
53.步骤一：提取月度合约市场、现货市场价格历史数据、购电价格历史数据、负荷状况、发电量预测值和预测偏差数据；
54.步骤二：根据的峰谷时段划分，建立相应的模型进行优化；通过nsga
‑ⅱ
算法以用户满意度最高，峰谷差最小为目标求解，得出最优峰时段电价与谷时段电价；
55.步骤三：基于步骤二的峰谷分时电价方案以及用户对电价信号变化的负荷响应，建立购电期望收益最大化模型；将购电侧划分为同样的峰谷时段，对应不同的价格水平；从月度合约市场、现货市场购电；
56.步骤四：基于投资组合理论以条件风险价值作为风险度量指标，建立购电风险最小化模型；
57.步骤五：同时结合步骤三中的购电期望收益最大化模型目标和步骤四中的购电风险最小化模型目标，建立购售电双侧峰谷分时电价下的购电配比效益-风险多目标优化模型，求解购电收益期望值、购电风险以及市场峰、平、谷时段的购电配比；
58.步骤六：通过nsga
‑ⅱ
算法求解相应的购电配比方案及效益、风险；得到不同期望效益下的购电配比方案，供不同风险偏好的决策者选择。
59.所述步骤(1)中具体包括以下步骤：
60.步骤1.1：对于用户高峰时段实际用电量高于计划需电量105％的部分按照a元/kwh上调高峰时段电价；对于用户高峰时段实际用电量低于计划需电量95％的部分按照b元/kwh下调高峰时段电价；
61.步骤1.2：对于用户低谷时段实际用电量高于需电量105％的部分按照c元/kwh上调低谷时段电价；对于用户低谷时段实际用电量低于需电量95％的部分按照d元/kwh下调低谷时段电价；
62.步骤1.3：对于用户平段实际用电量高于需电量105％的部分按照e元/kwh上调平段电价；对于用户平段实际用电量低于需电量95％的部分按照f元/kwh下调低谷时段电价。
63.实施例2
64.如图1、图2所示，一种基于分时统计的集约化电量采购方法，包括以下步骤：
65.步骤(1).获取发电厂m月内各时段上下调预挂牌价格；
66.步骤(2).获取用户在m-1月预报的m月每日各个时刻点计划需电量，发电企业根据计划需电量安排发电；
67.步骤(3).获取用户m月每日各个时刻点实际使用电量；
68.步骤(4).获取用户m月每日各个时刻点实际用电量与计划需电量的差值；
69.步骤(5).按照用户实际使用电量乘以相应的电价计算代理购电电费。
70.所述步骤(2)中具体包括以下步骤：
71.步骤2.1：按国家规定，用电高峰时段为17：00-23：00，低谷时段为23：00-次日5：00，平段为5：00-17：00。高峰时段电价以平段电价x元/kwh为基础上浮30％、低谷时段电价下浮30％；
72.步骤2.2：用户将每天的需电量分为峰平谷三个时段，若m月共计d天，则需预报3d个需电量值至电网企业。
73.实施例3
74.如图1、图2所示，一种基于分时统计的集约化电量采购方法，包括以下步骤：
75.步骤(1).获取发电厂m月内各时段上下调预挂牌价格；
76.步骤(2).获取用户在m-1月预报的m月每日各个时刻点计划需电量，发电企业根据计划需电量安排发电；
77.步骤(3).获取用户m月每日各个时刻点实际使用电量；
78.步骤(4).获取用户m月每日各个时刻点实际用电量与计划需电量的差值；
79.步骤(5).按照用户实际使用电量乘以相应的电价计算代理购电电费。
80.所述步骤(3)中实际使用电量由电网企业在d日将用户d-1日各时段实际使用的电量值反馈至用户；另外，用户在每月8号可对月末15天的计划需电量做一次修改，重新提交发电企业后半月每日每时段的数值。
81.所述步骤(3)中具体包括以下步骤：
82.步骤3.1：由电网企业的用电采集系统获取用户每日各个时刻点实际使用电量；
83.步骤3.2：由电网企业在d日将用户d-1日各时段实际使用的电量反馈至用户，若用户在8号调整计划需电量，则将调整后的计划电量重新汇总报至发电企业。
84.实施例4
85.如图1、图2所示，一种基于分时统计的集约化电量采购方法，包括以下步骤：
86.步骤(1).获取发电厂m月内各时段上下调预挂牌价格；
87.步骤(2).获取用户在m-1月预报的m月每日各个时刻点计划需电量，发电企业根据计划需电量安排发电；
88.步骤(3).获取用户m月每日各个时刻点实际使用电量；
89.步骤(4).获取用户m月每日各个时刻点实际用电量与计划需电量的差值；
90.步骤(5).按照用户实际使用电量乘以相应的电价计算代理购电电费。
91.所述步骤(4)中具体包括以下步骤：
92.步骤4.1：对用户每日高峰时段实际用电量高于计划需电量105％的电量值求和，得到月偏差电量
△
a；对用户每日高峰时段实际用电量低于计划需电量95％的电量值求和，得到月偏差电量
△
b；
93.步骤4.2：对用户每日低谷时段实际用电量高于计划需电量105％的电量值求和，得到月偏差电量
△
c；对用户每日低谷时段实际用电量低于计划需电量95％的电量值求和，得到月偏差电量
△
d；
94.步骤4.3：对用户每日平段实际用电量高于计划需电量105％的电量值求和，得到月偏差电量
△
e；对用户每日平段实际用电量低于计划需电量95％的电量值求和，得到月偏差电量
△
f。
95.实施例5
96.如图1、图2所示，一种基于分时统计的集约化电量采购方法，包括以下步骤：
97.步骤(1).获取发电厂m月内各时段上下调预挂牌价格；
98.步骤(2).获取用户在m-1月预报的m月每日各个时刻点计划需电量，发电企业根据计划需电量安排发电；
99.步骤(3).获取用户m月每日各个时刻点实际使用电量；
100.步骤(4).获取用户m月每日各个时刻点实际用电量与计划需电量的差值；
101.步骤(5).按照用户实际使用电量乘以相应的电价计算代理购电电费。
102.所述步骤(5)中具体包括以下步骤：
103.步骤5.1：高峰时段电费＝高峰时段计划用电量(计划需电量
±
5％内)*1.3x
△
a*(1.3x a)
△
b*b；
104.步骤5.2：低谷时段电费＝低谷时段计划用电量(计划需电量
±
5％内)*0.7x
△
c*(0.7x c)
△
d*d；
105.步骤5.3：平段电费＝平段计划用电量(计划需电量
±
5％内)*x
△
e*(x e)
△
f*f；
106.步骤5.4：代理购电电费＝高峰时段电费 低谷时段电费 平段电费。
107.本发明采用峰谷分时段预报需电量的方式:对于用电客户而言，能够更加了解自身的用电情况，合理制定用电计划，通过低谷时段电价下浮30％的优惠政策，降低生活生产的用电成本，并对自身用电方式所产生的电费有一定了解，做出相对准确的心里预期，减少因高峰时段用电过多而产生较高电费的疑惑情绪；对于发电企业而言，获得具体时段的用电数据能够更准确的安排发电机组的投运和退出，降低电力缺口或电能过剩等突发状况发生的概率，优化电力资源的配置，降低发电风险和发电成本；对于电力系统而言，峰谷电价的区分可以引导用户调整用电从而减小系统峰谷差，提高系统负荷率、降低系统运行费用、保证系统运行稳定性。
108.本发明采用日电量偏差结算，伴随电网企业在d日反馈用户d-1日实际使用电量，并在每月8号可调整计划电量的方式：对于用电客户而言，更大力度的引导用户按计划用电，克服因自身原因产生过大的电量偏差，所导致额外的发电配电成本从而减低用户用电费用；对于发电企业而言，日偏差结算较以往的月偏差结算要精准的多，从而最大程度的补偿了企业的发电成本，鼓励发电企业在高峰时多发，在低谷时少发，提高发电企业灵活性改造的积极性，并在煤价高涨的国际环境下，帮助企业平稳度过难关。
109.本发明采用单户计算偏差电量电费的方式：将按计划用电准确度高的用户剔出平摊偏差电费的群体，不需替其他代理购电用户承担偏差电费，较之前按所有代理购电用户平摊电费的方式更加公平、更加合理。同时，让产生偏差的用户自行承担自身的偏差电费，也能激励这些用户合理规划用电，更好的配合电网代理购电。
110.以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。