（电力系统及其自动化专业论文）基于需求弹性理论的供电企业分时电价研究.pdf

摘要 电价分析是电价定价的重要基础，因此本文针对供电企业电价分析方法和模型 的现状，以需求弹性理论为基础，分析月负荷与电价相互关系的规律，得到需求弹 性系数的确定方法和需求函数的具体形式。结合供电企业传统电价分析方法，引入 需求弹性系数这一指标，建立了供电企业分时电价自适应分析模型。从而为供电企 业合理调整电价提供参考依据，以期增加供电企业的利润，并达到对负荷的调整。 并通过对某市级供电企业真实数据的仿真计算，证明了该模型能够更全面科学的对 分时电价进行分析，具有一定的实用价值。 关键词:需求弹性 供电企业 分时电价 abstract a n a l y s i s o n p o w e r p r i c e i s a im p o r t a n t b as e o f p o w e r p r i c in g . i n a l l u s i o n t o t h e s t a t u s q u o o f t h e m e t h o d a n d m o d e l o f a n a l y s i s o n p o w e r p r i c e o f p o w e r s u p p l y e n t e r p r i s e ， t h i s p a p e r a n a l y z e s t h e c o r r e l a t i o n o f p o w e r p r i c e a n d m o n t h l o a d b a s i n g o n t h e t h e o ry o f d e m a n d e l a s t i c i t y . t h u s a t t a i n s d e m a n d e l a s t i c i t y c o e f f i c i e n t a n d f o r m a t o f d e m a n d f u n c t i o n . c o m b i n i n g t o c o n v e n t io n a l m e t h o d o f a n a l y s i s o n p o w e r p r i c e o f p o w e r s u p p l y e n t e r p r i s e , i n t r o d u c i n g d e m a n d e l a s t i c i t y c o e ff i c i e n t as a i n d e x , s e t f o r t h t h e m o d e l o f a d a p t i v e a n a l y s i s o n t o u ( t i m e - o f - u s e ) p o w e r p r i c e o f p o w e r s u p p l y e n t e r p r i s e . c o n s e q u e n t l y it i s p r e s e n t e d f o r p o w e r s u p p ly e n t e r p r i s e t o a d j u s t p o w e r p r i c e r e as o n a b l y a i m e d a t i n c r e a s i n g t h e p r o fi t a n d o p t i m i z i n g l o a d . f u rt h e r m o r e e m u l a t i o n a l c a l c u l a t i o n i s p r e s e n t e d t h r o u g h r e a l s t a t i c o f o n e p o w e r s u p p l y e n t e r p r i s e , a n d t h e m o d e l i s t e s t i f i e d m o r e r e a s o n a b l y a n d m o r e p r a c t i c a l ly w h e n u s e d t o a n a l y z e t h e t o u p o w e r p r i c e . l o u j i n g ( p o w e r s y s t e ms a n d a u t o ma t i o n ) d i r e c t e d b y p r o f . b a o h a i ke y wo r d s : d e ma n d e l a s t i c i t y p o w e r e n t e r p r i s e t o u p o w e r p r i c e y 7 1 3 0 4 8 二片.口口 尸刁明 本人郑重声明: 此处所提交的硕士学位论文 基于需求弹性理论的供电企业 分时电价研究 ，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行 的研究工作和取得的研究成果。 据本人所知， 除了文中 特别加以标注和致谢之处 外， 论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得华北电 力大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的 材料。 与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 学位论文作者签名 谁 布日期: 7 叮 关于学位论文使用授权的说明 本人完全了解华北电力大学有关保留、 使用学位论文的规定， 即: 学校有 权保管、 并向 有关部门 送交学位论文的原件与复印 件; 学校可以 采用影印、 缩 印 或其它复制手段复制并保存学位论文; 学校可允许学位沦 文被查阅或借阅; 学校可以学术交流为目 的， 复制赠送和交换学位论文; 同意学校可以 用不同 方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。 作者签名务毛 期: 导 ，币 签 名 一 仁 竺 日期: a y . 华北电力大学硕士学位论文 第一章 绪论 1 . 1电力市场概述 . 1 . 1电力市场的定义 电力市场是电力的买方和卖方相互作用以决定其电价和电量的过程。更具体的 来讲，电力市场是采用经济手段，本着公平竞争、自 愿互利的原则，对电力系统中 发电、输电、配电、用户等各成员组织协调运行的管理机制和执行系统的总和川 。 根据以上定义，电力市场首先是一种管理机制。这种机制与传统的行政命令的 机制不同，主要采用市场的手段进行管理，从而达到资源优化配置的目的。所以电 力市场的基本原则是公平竞争、自 愿互利。同时，电力市场还是体现这种管理机制 的执行系统，包括交易场所、计量系统、计算机系统、通信系统等。 . 2电力市场的基本特征 开放性、竞争性、网络性和协调性是电力市场的基本特征。与传统的垄断电力 系统相比，电力市场具有开放性和竞争性。与普通的商品市场相比，电力市场具有 网 络 性 和 协 调 性 川 。 3电力市场的类型 电力市场按交易的商品来分可以分为以下三类: 能量市场:交易的是有功电量，是各类电力市场中最基本的一个市场。 辅助服务市场:交易的是无功或者其他的一些保证电能质量所必须的服务。 输电市场:交易的是输电网络的输电权。 电力市场按交易的时间来分可以分为以下两类: 提前交易市场:包括小时市场和日 前市场以及长期交易合同。 实时平衡市场: 为保证电 力系统发电出力和负荷实时平衡而设立的电 力交易市 场。 上述的各种市场都不是独立的，而是相互响应、相互作用的。 华北电力大学硕士学位论文 1 . 2需求的概念 1 . 2 . 1需求的 基本概念3 经济学中所说的需求与我们日 常生活中所说的需要不同， 需求是有支付能力的 需要。具体地说， 需求是指消费者在某一特定时间内， 在一定价格条件下， 愿意并能 够以货币支付一定量商品或劳务的需要。需求的实质是商品或劳务的价格与购买量 ( 需求量) 的关系， 这个关系体现了市场上对于某种商品或劳务在各种可能的价格条 件下产生的需 求量， 即 需求量与价格的函 数关系。 若以q d 表示需求量， 以p 表示商品 的价格， 则q d = ap ) ， 称为需求函数。 一般而言， 对商品的需求量， 不仅取决于商品的价格， 也还与消费者的收入、偏 好以及相关产品价格等因素有关， 所以一般需求是下述各个变量的函数: q d = f ( i , p , p a , p e ， 一， t ， 二 ) 式中工 为消费者的收入水平:p 为产品自 身价格;p a , p s ， 二 ( 1 一 1 ) 为相关产品的价 格;t为消费者的偏好程度。经济学中， 把对需求量产生影响的因素分为两类: 一是产品价格， 二是价格以外的其它因素。如果只考虑商品自身价格对需求量产生 的影响， 需求函 数就写成吼= f ( p ) ; 么 = f ( p , i ) 如果除价格外还考虑收入水平， 需求函数为 ( 1 - 2 ) “ 其它条件不变的情况下”的需求函数即为q d = f ( p ) 需求一般是指市场需求或总需求， 它是个别需求的总和。所谓个别需求， 就是指 消费者个人( 或家庭) 的需求。 鸟() = f ci ( p ) ( i = 1 ,2 , 则总需求函数为: q d = 艺 q d c, 一 艺 f (p ) i = 7 1 = t 设市场上共有n 个消费者， 个别需求函数为 一， 刀 ) ( 1 - 3 ) ( 1 - 4 ) 对于需求曲线和需求函数，我们将在下一章进行详细讨论。 1 . 2 . 2需求侧管理的基本概念8 d s m常用的中文同义词有需求方管理和需求侧管理。由于d s m是减少用电， 从而提供供电资源， 又称其为负瓦管理。 d s m是电力公司采取有效的激励和诱导措 施以及适宜的运作方式，与用户协力提高终端用电效率和改变用电方式，为减少电 量消耗和电力需求，实现最低成本电力服务所进行的运营管理活动。 d s m产生于7 0 年代的中末期，它是在节能和负荷管理基础上成长起来的，8 0 华北电力大学硕士学位论文 1 . 2需求的概念 1 . 2 . 1需求的 基本概念3 经济学中所说的需求与我们日 常生活中所说的需要不同， 需求是有支付能力的 需要。具体地说， 需求是指消费者在某一特定时间内， 在一定价格条件下， 愿意并能 够以货币支付一定量商品或劳务的需要。需求的实质是商品或劳务的价格与购买量 ( 需求量) 的关系， 这个关系体现了市场上对于某种商品或劳务在各种可能的价格条 件下产生的需 求量， 即 需求量与价格的函 数关系。 若以q d 表示需求量， 以p 表示商品 的价格， 则q d = ap ) ， 称为需求函数。 一般而言， 对商品的需求量， 不仅取决于商品的价格， 也还与消费者的收入、偏 好以及相关产品价格等因素有关， 所以一般需求是下述各个变量的函数: q d = f ( i , p , p a , p e ， 一， t ， 二 ) 式中工 为消费者的收入水平:p 为产品自 身价格;p a , p s ， 二 ( 1 一 1 ) 为相关产品的价 格;t为消费者的偏好程度。经济学中， 把对需求量产生影响的因素分为两类: 一是产品价格， 二是价格以外的其它因素。如果只考虑商品自身价格对需求量产生 的影响， 需求函 数就写成吼= f ( p ) ; 么 = f ( p , i ) 如果除价格外还考虑收入水平， 需求函数为 ( 1 - 2 ) “ 其它条件不变的情况下”的需求函数即为q d = f ( p ) 需求一般是指市场需求或总需求， 它是个别需求的总和。所谓个别需求， 就是指 消费者个人( 或家庭) 的需求。 鸟() = f ci ( p ) ( i = 1 ,2 , 则总需求函数为: q d = 艺 q d c, 一 艺 f (p ) i = 7 1 = t 设市场上共有n 个消费者， 个别需求函数为 一， 刀 ) ( 1 - 3 ) ( 1 - 4 ) 对于需求曲线和需求函数，我们将在下一章进行详细讨论。 1 . 2 . 2需求侧管理的基本概念8 d s m常用的中文同义词有需求方管理和需求侧管理。由于d s m是减少用电， 从而提供供电资源， 又称其为负瓦管理。 d s m是电力公司采取有效的激励和诱导措 施以及适宜的运作方式，与用户协力提高终端用电效率和改变用电方式，为减少电 量消耗和电力需求，实现最低成本电力服务所进行的运营管理活动。 d s m产生于7 0 年代的中末期，它是在节能和负荷管理基础上成长起来的，8 0 华北电力大学硕十学位论文 年代开始逐步完善了 d s m 思想和活动，并在应用中丰富了它的时间经验。强调能 源服务，讲求成本效益，活化市场机制，是d s m的最大特点。 d s m 的目的在于降低负荷曲线上的高峰负荷和节约电量， 在满足负荷需求的条 件下， 推迟和取消部分装机容量， 提高电能效率。需求侧管理的目的在于使用户建立 科学的用电观念， 实行科学管理， 安全用电、合理用电、节约用电， 使电网负荷均衡 达到配电网的优化运行。 电 力需求 侧管理的 主要手 段有: 行政手段、 经 济手段、 技术手 段、 引 导 手段等。 分时电价就是需求侧管理的一项重要经济手段。 1 . 3电价的概念 1 . 3 . 1 电价的功能、本质、影响因素 在电力市场中， 电能是一种商品， 电价是电能价值的货币表现，一般由电力生产 成本、税金、电力企业利润三部分组成。商品价格围绕商品价值上下波动， 决定和影 响电价的因素是多方面的。主要有: ( 1 )电力的成本电力的成本可以分为电力生产成本、电力输送成本和电力 交易成本三部分。具体的说，它包括发电所需的燃料费;在输电、配电过程中的损 失费;从事电力生产所需的人工费用和管理费用;发电、输电、配电所需的维修费 用;设备老化折旧的费用以及更新所需的费用;随着负荷的不断增长，还要考虑发 电、输电、配电所需的发展和还贷费用。 ( 2 )市场供求情况 市场供求关系的变动，直接影响产品价格的波动，这是市 场价值规律的必然。在电力市场中，电价的高低主要取决于系统的总需求。当系统 的总需求增加时，电价便会升高;否则降低。电力市场中用电方和供电方处于平等 双向交流的地位。用户的负荷曲线和用电量决定着各时段的电价;反过来，供电方 公布了各时段的电价， 用户又会有所响应， 主要反映在用电时间安排和负荷曲线上。 因此，电价既是电力生产者与电力消费者之间最重要的交流信息，又是调节供需平 衡的经济杠杆。 此外，电力市场体制结构、社会经济形势和市场参与者的市场力都会影响电力 商品的价格。 综上所述，可以概括为:市场经济条件下，电能作为一种商品，它的价格形成 与其他商品一样要受到五个因素的影响:成本因素、市场供求状况、货币因素、竞 争因素和政策因素。 电能产品的商品性要求电力价格符合市场经济的要求，即电价具有更强的价格 华北电力大学硕十学位论文 年代开始逐步完善了 d s m 思想和活动，并在应用中丰富了它的时间经验。强调能 源服务，讲求成本效益，活化市场机制，是d s m的最大特点。 d s m 的目的在于降低负荷曲线上的高峰负荷和节约电量， 在满足负荷需求的条 件下， 推迟和取消部分装机容量， 提高电能效率。需求侧管理的目的在于使用户建立 科学的用电观念， 实行科学管理， 安全用电、合理用电、节约用电， 使电网负荷均衡 达到配电网的优化运行。 电 力需求 侧管理的 主要手 段有: 行政手段、 经 济手段、 技术手 段、 引 导 手段等。 分时电价就是需求侧管理的一项重要经济手段。 1 . 3电价的概念 1 . 3 . 1 电价的功能、本质、影响因素 在电力市场中， 电能是一种商品， 电价是电能价值的货币表现，一般由电力生产 成本、税金、电力企业利润三部分组成。商品价格围绕商品价值上下波动， 决定和影 响电价的因素是多方面的。主要有: ( 1 )电力的成本电力的成本可以分为电力生产成本、电力输送成本和电力 交易成本三部分。具体的说，它包括发电所需的燃料费;在输电、配电过程中的损 失费;从事电力生产所需的人工费用和管理费用;发电、输电、配电所需的维修费 用;设备老化折旧的费用以及更新所需的费用;随着负荷的不断增长，还要考虑发 电、输电、配电所需的发展和还贷费用。 ( 2 )市场供求情况 市场供求关系的变动，直接影响产品价格的波动，这是市 场价值规律的必然。在电力市场中，电价的高低主要取决于系统的总需求。当系统 的总需求增加时，电价便会升高;否则降低。电力市场中用电方和供电方处于平等 双向交流的地位。用户的负荷曲线和用电量决定着各时段的电价;反过来，供电方 公布了各时段的电价， 用户又会有所响应， 主要反映在用电时间安排和负荷曲线上。 因此，电价既是电力生产者与电力消费者之间最重要的交流信息，又是调节供需平 衡的经济杠杆。 此外，电力市场体制结构、社会经济形势和市场参与者的市场力都会影响电力 商品的价格。 综上所述，可以概括为:市场经济条件下，电能作为一种商品，它的价格形成 与其他商品一样要受到五个因素的影响:成本因素、市场供求状况、货币因素、竞 争因素和政策因素。 电能产品的商品性要求电力价格符合市场经济的要求，即电价具有更强的价格 华北电力大学硕十学位论文 年代开始逐步完善了 d s m 思想和活动，并在应用中丰富了它的时间经验。强调能 源服务，讲求成本效益，活化市场机制，是d s m的最大特点。 d s m 的目的在于降低负荷曲线上的高峰负荷和节约电量， 在满足负荷需求的条 件下， 推迟和取消部分装机容量， 提高电能效率。需求侧管理的目的在于使用户建立 科学的用电观念， 实行科学管理， 安全用电、合理用电、节约用电， 使电网负荷均衡 达到配电网的优化运行。 电 力需求 侧管理的 主要手 段有: 行政手段、 经 济手段、 技术手 段、 引 导 手段等。 分时电价就是需求侧管理的一项重要经济手段。 1 . 3电价的概念 1 . 3 . 1 电价的功能、本质、影响因素 在电力市场中， 电能是一种商品， 电价是电能价值的货币表现，一般由电力生产 成本、税金、电力企业利润三部分组成。商品价格围绕商品价值上下波动， 决定和影 响电价的因素是多方面的。主要有: ( 1 )电力的成本电力的成本可以分为电力生产成本、电力输送成本和电力 交易成本三部分。具体的说，它包括发电所需的燃料费;在输电、配电过程中的损 失费;从事电力生产所需的人工费用和管理费用;发电、输电、配电所需的维修费 用;设备老化折旧的费用以及更新所需的费用;随着负荷的不断增长，还要考虑发 电、输电、配电所需的发展和还贷费用。 ( 2 )市场供求情况 市场供求关系的变动，直接影响产品价格的波动，这是市 场价值规律的必然。在电力市场中，电价的高低主要取决于系统的总需求。当系统 的总需求增加时，电价便会升高;否则降低。电力市场中用电方和供电方处于平等 双向交流的地位。用户的负荷曲线和用电量决定着各时段的电价;反过来，供电方 公布了各时段的电价， 用户又会有所响应， 主要反映在用电时间安排和负荷曲线上。 因此，电价既是电力生产者与电力消费者之间最重要的交流信息，又是调节供需平 衡的经济杠杆。 此外，电力市场体制结构、社会经济形势和市场参与者的市场力都会影响电力 商品的价格。 综上所述，可以概括为:市场经济条件下，电能作为一种商品，它的价格形成 与其他商品一样要受到五个因素的影响:成本因素、市场供求状况、货币因素、竞 争因素和政策因素。 电能产品的商品性要求电力价格符合市场经济的要求，即电价具有更强的价格 华北电力大学硕士学位论文 信号，能够更好的发挥经济杠杆的作用。电价作为电力市场的核心因素，一方面反 映市场需求的变化，另一方面电价的变化义影响着需求变化。电价具有价格的基本 职能，即表价和调节两项基本职能，同时，由于电能的生产、分配和消费具有固有 的特殊规律，使电价除了具有商品价格的共性之外，还有不同于一般商品的个性。 这一点将在后面的章节加以详细讨论。 1 . 3 . 2电价管理现状 日前供电企业的电价管理比较混乱，分析的方法不够科学，缺少对整个电价体 系的分析。对电价的分析中主要考虑了成本因素和政策因素，而对市场的供求状况 的变化和竞争因素考虑不够全面不够及时，缺少定量的比较准确的分析。 1 . 4本文研究背景及主要工作 1 . 4 . 1研究背景 在社会主义市场经济中，价格是联系供求双方和引导消费的桥梁，其调节作用 是市场机制的核心。 对于供电市场来说， 供给方是供电企业， 需求方就是电力用户。 因此电价分析中一个值得注意的问题就是负荷对电价的响应。 在一定范围内一定条件下， 电价对负荷存在控制作用， 负荷将随着电价变化而变 化。市场中有各种各样的负荷， 不同负荷对不同电价有不同响应， 而且不但当前电价 的高低对负荷大小有影响， 以前和将来的电价水平也影响到当前负荷口 因此找到供电 企业电价与负荷关系的实用分析方法和模型有很重要的现实意义。 电价应当具有调节功能， 引导用户合理用电和引导发电厂顶峰压谷。 电力系统在 峰负荷时段危险地逼近电力容量的极限， 由于必须使用高燃料成本和利用小时数很 低的调峰机组， 故其电力生产成本可能成倍增加。另一方面， 在低谷时段往往要压火 停机， 同样危及系统的经济性和安全性。因而， 在峰时段应高电价， 鼓励发电厂顶峰发 电 ， 引导用户转移部分负荷; 在低谷时段应低电价， 以便一方面鼓励用户用电 ， 另一方 面促使发电 厂压低负荷， 从而更有效利用电力资源， 降低系统的峰容量要求， 并改善系 统的负荷率。因此电价在电能生产消费交换的各个环节都能起到间接调控的作用。 公平合理的电价能够提供正确的经济信息， 调节经济运行， 实现资源在整个社会 中最优化配置。 其中的调节功能包括了负荷管理功能， 在电价引导下， 用户主动采取 节约电力与电量的措施， 改变用电方式， 改善负荷曲线形状， 从而减少电力系统建设和 运行的费用乃至全社会的成本。 华北电力大学硕士学位论文 信号，能够更好的发挥经济杠杆的作用。电价作为电力市场的核心因素，一方面反 映市场需求的变化，另一方面电价的变化义影响着需求变化。电价具有价格的基本 职能，即表价和调节两项基本职能，同时，由于电能的生产、分配和消费具有固有 的特殊规律，使电价除了具有商品价格的共性之外，还有不同于一般商品的个性。 这一点将在后面的章节加以详细讨论。 1 . 3 . 2电价管理现状 日前供电企业的电价管理比较混乱，分析的方法不够科学，缺少对整个电价体 系的分析。对电价的分析中主要考虑了成本因素和政策因素，而对市场的供求状况 的变化和竞争因素考虑不够全面不够及时，缺少定量的比较准确的分析。 1 . 4本文研究背景及主要工作 1 . 4 . 1研究背景 在社会主义市场经济中，价格是联系供求双方和引导消费的桥梁，其调节作用 是市场机制的核心。 对于供电市场来说， 供给方是供电企业， 需求方就是电力用户。 因此电价分析中一个值得注意的问题就是负荷对电价的响应。 在一定范围内一定条件下， 电价对负荷存在控制作用， 负荷将随着电价变化而变 化。市场中有各种各样的负荷， 不同负荷对不同电价有不同响应， 而且不但当前电价 的高低对负荷大小有影响， 以前和将来的电价水平也影响到当前负荷口 因此找到供电 企业电价与负荷关系的实用分析方法和模型有很重要的现实意义。 电价应当具有调节功能， 引导用户合理用电和引导发电厂顶峰压谷。 电力系统在 峰负荷时段危险地逼近电力容量的极限， 由于必须使用高燃料成本和利用小时数很 低的调峰机组， 故其电力生产成本可能成倍增加。另一方面， 在低谷时段往往要压火 停机， 同样危及系统的经济性和安全性。因而， 在峰时段应高电价， 鼓励发电厂顶峰发 电 ， 引导用户转移部分负荷; 在低谷时段应低电价， 以便一方面鼓励用户用电 ， 另一方 面促使发电 厂压低负荷， 从而更有效利用电力资源， 降低系统的峰容量要求， 并改善系 统的负荷率。因此电价在电能生产消费交换的各个环节都能起到间接调控的作用。 公平合理的电价能够提供正确的经济信息， 调节经济运行， 实现资源在整个社会 中最优化配置。 其中的调节功能包括了负荷管理功能， 在电价引导下， 用户主动采取 节约电力与电量的措施， 改变用电方式， 改善负荷曲线形状， 从而减少电力系统建设和 运行的费用乃至全社会的成本。 华北电力大学硕士学位论文 信号，能够更好的发挥经济杠杆的作用。电价作为电力市场的核心因素，一方面反 映市场需求的变化，另一方面电价的变化义影响着需求变化。电价具有价格的基本 职能，即表价和调节两项基本职能，同时，由于电能的生产、分配和消费具有固有 的特殊规律，使电价除了具有商品价格的共性之外，还有不同于一般商品的个性。 这一点将在后面的章节加以详细讨论。 1 . 3 . 2电价管理现状 日前供电企业的电价管理比较混乱，分析的方法不够科学，缺少对整个电价体 系的分析。对电价的分析中主要考虑了成本因素和政策因素，而对市场的供求状况 的变化和竞争因素考虑不够全面不够及时，缺少定量的比较准确的分析。 1 . 4本文研究背景及主要工作 1 . 4 . 1研究背景 在社会主义市场经济中，价格是联系供求双方和引导消费的桥梁，其调节作用 是市场机制的核心。 对于供电市场来说， 供给方是供电企业， 需求方就是电力用户。 因此电价分析中一个值得注意的问题就是负荷对电价的响应。 在一定范围内一定条件下， 电价对负荷存在控制作用， 负荷将随着电价变化而变 化。市场中有各种各样的负荷， 不同负荷对不同电价有不同响应， 而且不但当前电价 的高低对负荷大小有影响， 以前和将来的电价水平也影响到当前负荷口 因此找到供电 企业电价与负荷关系的实用分析方法和模型有很重要的现实意义。 电价应当具有调节功能， 引导用户合理用电和引导发电厂顶峰压谷。 电力系统在 峰负荷时段危险地逼近电力容量的极限， 由于必须使用高燃料成本和利用小时数很 低的调峰机组， 故其电力生产成本可能成倍增加。另一方面， 在低谷时段往往要压火 停机， 同样危及系统的经济性和安全性。因而， 在峰时段应高电价， 鼓励发电厂顶峰发 电 ， 引导用户转移部分负荷; 在低谷时段应低电价， 以便一方面鼓励用户用电 ， 另一方 面促使发电 厂压低负荷， 从而更有效利用电力资源， 降低系统的峰容量要求， 并改善系 统的负荷率。因此电价在电能生产消费交换的各个环节都能起到间接调控的作用。 公平合理的电价能够提供正确的经济信息， 调节经济运行， 实现资源在整个社会 中最优化配置。 其中的调节功能包括了负荷管理功能， 在电价引导下， 用户主动采取 节约电力与电量的措施， 改变用电方式， 改善负荷曲线形状， 从而减少电力系统建设和 运行的费用乃至全社会的成本。 华北电力大学硕士学位论文 国家电网公司 关于认真贯彻国家发展改革委运用价格杠杆调节电力供求促进 合理用电有关问题的通知中指出，全面建立峰谷分时电价制度。尽力扩大销售侧 峰谷分时电价执行范围， 确保对大工业用户全面实行峰谷分时电价， 同时创造条件， 对非普工业和其他电 力用户全面或逐步实行峰谷分时电价;合理确定峰谷分时电 价 差价，低谷电价以不低于变动成本为原则，并合理调升峰段电价，对高峰用电期间 出现的尖峰时段，有条件的地区都要实行尖峰电价，电价水平适当高于高峰时段电 价。各网省公司要根据峰谷电价的实施范围，预测的用户用电变化等情况，采用成 本分摊法，上下浮动比例法等方法，分别测算上网侧和销售侧峰谷分时电价。 本文就是要以需求弹性理论为基础，寻求月负荷与电价相互关系的规律，得到 需求弹性系数的确定方法和需求函数的具体形式。结合供电企业传统电价分析方 法，引入需求弹性系数这一指标，建立供电企业分时电价与月负荷关系的实用分析 方法和模型，从而为供电企业合理调整电价提供参考依据。以期增加供电企业的利 润， 并达到对负荷的调整。 而且供电企业也可以根据负荷的响应情况调整购电策略， 从而达到指导供电企业分时购电的目的。 1 . 4 . 2主要工作 本论文的主要工作: ( 1 )对供电企业传统电价分析方法的讨论 目前供电企业在进行电价分析时，采用的是传统的最基本的对比分析，通过单 价增减、单价增减影响金额、单价增减影响总单价几个指标来分析。本文首先对供 电企业传统的电价分析方法进行利弊分析。 ( 2 )供电企业电价流程分析 为了更好的对分时电价与月负荷的关系进行分析建模，首先要把电价从用户到 供电企业这一流程分析清楚。本文进一步明确了电价流程中的儿种关系和两种行 为。这几种关系是指各种电价各自 的定义和相互关系;两种行为是指企业行为和用 户行为。 ( 3 )用户需求弹性系数及需求函数研究 在电力市场条件下，在电力工业中引入竞争机制和市场经济体制，用户作为市 场成员取代负荷，使传统意义上的用户负荷变成了市场条件下的用户需求。在电力 市场条件下，原来电力系统的负荷预测将被用户需求预测所代替。用户需求预测不 仅考虑用户需求的物理特性，包括用户需求的波动性、季节性和天气环境等诸多因 素，而且考虑了用户需求的经济特性，即考虑电价对用户需求的影响，在用户需求 预测中引入需求函数及需求弹性等经济学理论。 本文首先以大工业峰谷分时电价、负荷 ( 高峰负荷，低谷负荷，负荷率)为主 华北电力大学硕士学位论文 国家电网公司 关于认真贯彻国家发展改革委运用价格杠杆调节电力供求促进 合理用电有关问题的通知中指出，全面建立峰谷分时电价制度。尽力扩大销售侧 峰谷分时电价执行范围， 确保对大工业用户全面实行峰谷分时电价， 同时创造条件， 对非普工业和其他电 力用户全面或逐步实行峰谷分时电价;合理确定峰谷分时电 价 差价，低谷电价以不低于变动成本为原则，并合理调升峰段电价，对高峰用电期间 出现的尖峰时段，有条件的地区都要实行尖峰电价，电价水平适当高于高峰时段电 价。各网省公司要根据峰谷电价的实施范围，预测的用户用电变化等情况，采用成 本分摊法，上下浮动比例法等方法，分别测算上网侧和销售侧峰谷分时电价。 本文就是要以需求弹性理论为基础，寻求月负荷与电价相互关系的规律，得到 需求弹性系数的确定方法和需求函数的具体形式。结合供电企业传统电价分析方 法，引入需求弹性系数这一指标，建立供电企业分时电价与月负荷关系的实用分析 方法和模型，从而为供电企业合理调整电价提供参考依据。以期增加供电企业的利 润， 并达到对负荷的调整。 而且供电企业也可以根据负荷的响应情况调整购电策略， 从而达到指导供电企业分时购电的目的。 1 . 4 . 2主要工作 本论文的主要工作: ( 1 )对供电企业传统电价分析方法的讨论 目前供电企业在进行电价分析时，采用的是传统的最基本的对比分析，通过单 价增减、单价增减影响金额、单价增减影响总单价几个指标来分析。本文首先对供 电企业传统的电价分析方法进行利弊分析。 ( 2 )供电企业电价流程分析 为了更好的对分时电价与月负荷的关系进行分析建模，首先要把电价从用户到 供电企业这一流程分析清楚。本文进一步明确了电价流程中的儿种关系和两种行 为。这几种关系是指各种电价各自 的定义和相互关系;两种行为是指企业行为和用 户行为。 ( 3 )用户需求弹性系数及需求函数研究 在电力市场条件下，在电力工业中引入竞争机制和市场经济体制，用户作为市 场成员取代负荷，使传统意义上的用户负荷变成了市场条件下的用户需求。在电力 市场条件下，原来电力系统的负荷预测将被用户需求预测所代替。用户需求预测不 仅考虑用户需求的物理特性，包括用户需求的波动性、季节性和天气环境等诸多因 素，而且考虑了用户需求的经济特性，即考虑电价对用户需求的影响，在用户需求 预测中引入需求函数及需求弹性等经济学理论。 本文首先以大工业峰谷分时电价、负荷 ( 高峰负荷，低谷负荷，负荷率)为主 华北电力大学硕士学位论文 要研究对象， 采用s p s s v 1 1 .0 统计分析软件包， 运用回归分析的方法对某市级供电 企业的月负荷历史数据及电价历史数据进行分析，寻求月负荷与电价相互关系的规 律，为需求弹性系数的确定方法和需求函数具体形式的确定提供依据。 ( 4 ) 建立大工业峰谷分时电价分析模型 在需求弹性系数及需求函数的研究基础上，引入自 适应思想，建立大工业峰谷 分时电价分析模型。 ( 5 )建立各用电类别分时电价分析模型 根据大工业峰谷分时电价分析模型，考虑各用电类别的需求特性，进一步建立 各用电类别适用的分时电价分析模型。 ( 6 )建立供电企业分时电价自适应分析模型 将各用电类别分时电价分析模型综合为供电企业分时电价分析模型，并基于自 适应思想，将模型化简，得到更实用的供电企业分时电价分析模型。 ( 7 ) 分时电价模型软件实现 为对该分时电 价模型进行仿真， 作者使用d e l p h i 6 . 0 高级语言和s q l s e r v e r 2 0 0 0 数据库， 结合s p s s v 1 1 . 0 统计分析软件编写了分时电 价自 适应分析模型软件。 该软 件具有调节模型参数、选择仿真算例、输出仿真结果等功能。使所研究的分时电价 自 适应分析模型具有更好的实用性。 ( 8 )算例分析 根据上述分时电价自 适应分析模型及其软件实现，本文针对某市级供电企业， 仿真计算分析了其分时电价，并对所得结果进行简要分析。验证了本文针对供电企 业所建分时电价自 适应分析模型的合理性和模型算法的有效性。 华北电力大学硕士学位论文 第二章 相关理论 2 . 1需求侧管理 d s m产生于7 0 年代的中末期，它是在节能和负荷管理基础上成长起来的，8 c 年代开始逐步完善了 d s m 思想和活动，并在应用中丰富了它的时间经验。强调能 源服务，讲求成本效益，活化市场机制，是d s m的最大特点。d s m的目的在于降 低负荷曲线上的高峰负荷和节约电量， 在满足负荷需求的条件下，推迟和取消部分 装机容量， 提高电能效率;使用户建立科学的用电观念， 实行科学管理， 安全用电、 合理用电、节约用电， 使电网负荷均衡， 达到配电网的优化运行【5. 。 电力需求侧管理的主要手段有: 行政手段、经济手段、技术手段、引导手段等。 要结合本地区的电力资源和需求情况，分析因用电结构变化引起电网负荷特性变化 的规律，并重点分析不同负荷特性对气候、电价、供电可靠性、电能质量等相关因 素的敏感程度，挖掘转移电网高峰用电负荷及提高电网负荷率的潜力，为决策提供 参考依据。用电负荷错峰、避峰管理是做好电力供需平衡，实现合理、有序供用电 的重要手段和措施。错峰、避峰主要采取行政、经济和技术手段。行政手段主要是 调整电力客户的生产班次，错开上下班时间，调整周休息日以及将用电设备检修安 排在用电高峰季节或高峰时段。经济手段主要通过峰谷分时电价、季节性电价和避 峰电价直接激励电力客户控制和调整负荷需求。在保持电价总体水平稳定前提下， 加大推行峰谷分时电价、丰枯电价、季节性电价的力度，适时扩大执行范围，合理 扩大价差比例， 推行尖峰电价; 对大工业用户中的可中断负荷， 积极推行避峰电价， 在电网尖峰负荷时段对用电最大需量实行控制。( 国家电网公司关于加强电力需求 侧管理的实施办法) 在我国，需求侧管理也得到了广泛的研究。文献 1 1 总结了中国部分地区开展 需求侧管理在削峰填谷、节约电能、能源替代方面采取的措施和应用实效，说明了 需求侧管理在开发低谷电力市场、改善环境等方面具有显著效果，同时对供、用电 双方均有显著的经济效益。文献 1 2 分析了全面开放的竞争环境下用户的用电特 点、成本结构和用电 成本，总结了工、农、居民用电成本的统一表达式，并在用户 用电 成本的基础上研究了用户的用电管理和用户的用电策略，并通过研究表明，对 用户加强用电管理并采取适当的用电策略在一定程度上可以降低用户用电成本。文 献 1 3 1 5 从 “ 电力消费需求一电力价格”相互作用反馈的角度来考虑需求侧管理 实施的 效果， 利用自 我弹性 ( s e l f - e l a s t i c i t y ) 和交互弹性 ( c r o s s - e l a s t i c i t y ) 因子来 描述价格和需求的相互反馈影响，两个弹性因子以及反馈作用的提出，说明了价格 华北电力大学硕士学位论文 第二章 相关理论 2 . 1需求侧管理 d s m产生于7 0 年代的中末期，它是在节能和负荷管理基础上成长起来的，8 c 年代开始逐步完善了 d s m 思想和活动，并在应用中丰富了它的时间经验。强调能 源服务，讲求成本效益，活化市场机制，是d s m的最大特点。d s m的目的在于降 低负荷曲线上的高峰负荷和节约电量， 在满足负荷需求的条件下，推迟和取消部分 装机容量， 提高电能效率;使用户建立科学的用电观念， 实行科学管理， 安全用电、 合理用电、节约用电， 使电网负荷均衡， 达到配电网的优化运行【5. 。 电力需求侧管理的主要手段有: 行政手段、经济手段、技术手段、引导手段等。 要结合本地区的电力资源和需求情况，分析因用电结构变化引起电网负荷特性变化 的规律，并重点分析不同负荷特性对气候、电价、供电可靠性、电能质量等相关因 素的敏感程度，挖掘转移电网高峰用电负荷及提高电网负荷率的潜力，为决策提供 参考依据。用电负荷错峰、避峰管理是做好电力供需平衡，实现合理、有序供用电 的重要手段和措施。错峰、避峰主要采取行政、经济和技术手段。行政手段主要是 调整电力客户的生产班次，错开上下班时间，调整周休息日以及将用电设备检修安 排在用电高峰季节或高峰时段。经济手段主要通过峰谷分时电价、季节性电价和避 峰电价直接激励电力客户控制和调整负荷需求。在保持电价总体水平稳定前提下， 加大推行峰谷分时电价、丰枯电价、季节性电价的力度，适时扩大执行范围，合理 扩大价差比例， 推行尖峰电价; 对大工业用户中的可中断负荷， 积极推行避峰电价， 在电网尖峰负荷时段对用电最大需量实行控制。( 国家电网公司关于加强电力需求 侧管理的实施办法) 在我国，需求侧管理也得到了广泛的研究。文献 1 1 总结了中国部分地区开展 需求侧管理在削峰填谷、节约电能、能源替代方面采取的措施和应用实效，说明了 需求侧管理在开发低谷电力市场、改善环境等方面具有显著效果，同时对供、用电 双方均有显著的经济效益。文献 1 2 分析了全面开放的竞争环境下用户的用电特 点、成本结构和用电 成本，总结了工、农、居民用电成本的统一表达式，并在用户 用电 成本的基础上研究了用户的用电管理和用户的用电策略，并通过研究表明，对 用户加强用电管理并采取适当的用电策略在一定程度上可以降低用户用电成本。文 献 1 3 1 5 从 “ 电力消费需求一电力价格”相互作用反馈的角度来考虑需求侧管理 实施的 效果， 利用自 我弹性 ( s e l f - e l a s t i c i t y ) 和交互弹性 ( c r o s s - e l a s t i c i t y ) 因子来 描述价格和需求的相互反馈影响，两个弹性因子以及反馈作用的提出，说明了价格 华j 匕 电力大学硕士学位论文 对负荷控制的影响。 日前，国外对需求侧管理的研究主要集中在如何描述需求侧管理中各种类型的 用户以及实施需求侧管理所产生效果的理论分析上，对需求侧管理的实施有着重要 的指导意义。我国对需求侧管理的研究主要集中在需求侧管理实施结果的数据分析 上，而具体的理论研究则比较少。 2 . 2需求弹性理论 2 . 2 . 1 需求定律 需求定律是指在某一特定时间内，在其它条件不变情况下，商品价格变动引起 需求量反向变动的规律，即:商品价格愈高，需求量愈少;商品价格愈低，需求量 愈多。需求定律刻画了需求函数的曲线特征。在以横轴表示需求量q ，纵轴表示价 格p 的平面直角坐标系中，需求函数曲线是一条向 右下方倾斜的曲 线，以d - d标 示，见图 2 - 1 . 图2 -1 需求函数曲线 2 . 2 . 2 需求函数 需求是指消费者在某一特定时间内， 在一定价格条件下， 愿意并能够以货币支 付一定量商品或劳务的需要。需求的实质是商品或劳务的价格与购买量( 需求量) 的 关系， 这个关系体现了市场上对于某种商品或劳务在各种可能的价格条件下产生的 需求量， 即 需求 量与价格的函 数关系。 若以q d 表示需 求量， 以p 表示商品的 价格， 则 q d = f ( p ) ， 称为 需求函 数21 a 华j 匕 电力大学硕士学位论文 对负荷控制的影响。 日前，国外对需求侧管理的研究主要集中在如何描述需求侧管理中各种类型的 用户以及实施需求侧管理所产生效果的理论分析上，对需求侧管理的实施有着重要 的指导意义。我国对需求侧管理的研究主要集中在需求侧管理实施结果的数据分析 上，而具体的理论研究则比较少。 2 . 2需求弹性理论 2 . 2 . 1 需求定律 需求定律是指在某一特定时间内，在其它条件不变情况下，商品价格变动引起 需求量反向变动的规律，即:商品价格愈高，需求量愈少;商品价格愈低，需求量 愈多。需求定律刻画了需求函数的曲线特征。在以横轴表示需求量q ，纵轴表示价 格p 的平面直角坐标系中，需求函数曲线是一条向 右下方倾斜的曲 线，以d - d标 示，见图 2 - 1 . 图2 -1 需求函数曲线 2 . 2 . 2 需求函数 需求是指消费者在某一特定时间内， 在一定价格条件下， 愿意并能够以货币支 付一定量商品或劳务的需要。需求的实质是商品或劳务的价格与购买量( 需求量) 的 关系， 这个关系体现了市场上对于某种商品或劳务在各种可能的价格条件下产生的 需求量， 即 需求 量与价格的函 数关系。 若以q d 表示需 求量， 以p 表示商品的 价格， 则