蔡湛，李澤文，鄒睿奇，李浩，萬(wàn)重山

（長(zhǎng)沙理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院，長(zhǎng)沙 410114）

0 引言

隨著電力市場(chǎng)改革的日益深化，以往垂直一體化的壟斷市場(chǎng)被新增的市場(chǎng)主體打破，傳統(tǒng)的電價(jià)機(jī)制改革也面臨著新的挑戰(zhàn)。隨著2021年10月《關(guān)于進(jìn)一步深化燃煤發(fā)電上網(wǎng)電價(jià)市場(chǎng)化改革的通知》的發(fā)布［1］，電力市場(chǎng)將進(jìn)一步開放，這一電價(jià)新政將推動(dòng)所有工商業(yè)用戶全部進(jìn)入市場(chǎng)并要加快落實(shí)峰谷分時(shí)電價(jià)政策、建立峰谷分時(shí)電價(jià)機(jī)制。在電力需求側(cè)發(fā)展方面，隨著數(shù)字化信息化時(shí)代的到來(lái)，電力系統(tǒng)朝著自動(dòng)化、智能化的方向飛速發(fā)展，過(guò)去以行政手段為主的計(jì)劃用電模式已經(jīng)不能夠滿足需求側(cè)管理的要求，而以經(jīng)濟(jì)手段為主的市場(chǎng)化調(diào)節(jié)機(jī)制將會(huì)成為未來(lái)需求側(cè)管理的主要模式。售電公司作為電力市場(chǎng)的重要成員，承擔(dān)了從電能市場(chǎng)購(gòu)電、零售市場(chǎng)售電的重要角色，如何采取有效的需求側(cè)管理服務(wù)手段引導(dǎo)電力用戶積極參與電力市場(chǎng)交易是其當(dāng)前亟待解決的問(wèn)題［2-4］。

目前有關(guān)電力市場(chǎng)需求側(cè)管理及售電公司的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：考慮需求側(cè)管理的售電公司決策優(yōu)化研究［5-7］，電力市場(chǎng)進(jìn)一步開放對(duì)需求側(cè)管理的影響［8-12］，微電網(wǎng)中需求側(cè)管理資源的應(yīng)用以及對(duì)應(yīng)的新能源消納方法研究［13-17］。當(dāng)前售電公司需求側(cè)管理的手段主要是實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)套餐，通過(guò)分時(shí)電價(jià)引導(dǎo)用戶合理用電。對(duì)于峰谷分時(shí)電價(jià)的研究主要集中在以下方面：考慮發(fā)電成本的發(fā)電側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)研究［18］，發(fā)、售電側(cè)聯(lián)合的峰谷分時(shí)電價(jià)研究［19］，考慮用戶響應(yīng)的售電側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)研究［20-25］。其中考慮用戶響應(yīng)的售電側(cè)峰谷分時(shí)電價(jià)是峰谷分時(shí)電價(jià)的研究重點(diǎn)，通常采用需求價(jià)格彈性模型和負(fù)荷響應(yīng)曲線這兩種方法對(duì)用戶響應(yīng)進(jìn)行分析。文獻(xiàn)［20］從總體價(jià)格彈性、時(shí)間-價(jià)格彈性的角度建立了用戶的反映度模型，并用充盈度和舒適度等指標(biāo)反映用戶的滿意度，從而建立了基于用戶響應(yīng)并考慮用戶滿意度的分時(shí)電價(jià)決策模型。文獻(xiàn)［21］通過(guò)需求價(jià)格彈性分析電價(jià)變化對(duì)用戶的用電量的影響，并建立了以峰谷差最小為目標(biāo)的分時(shí)電價(jià)用戶響應(yīng)模型。文獻(xiàn)［22］通過(guò)分析用戶消費(fèi)心理與電價(jià)均衡之間的關(guān)系，建立了基于用戶需求彈性的峰谷分時(shí)電價(jià)決策模型。文獻(xiàn)［23］在分析電力負(fù)荷特性的基礎(chǔ)上構(gòu)建了反映負(fù)荷用電特性的用戶負(fù)荷特征量，并獲得了實(shí)施分時(shí)電價(jià)后用戶的需求響應(yīng)負(fù)荷曲線。文獻(xiàn)［24］建立了基于用戶需求響應(yīng)的負(fù)荷優(yōu)化響應(yīng)模型，并給出了峰谷分時(shí)電價(jià)下用戶需求響應(yīng)活動(dòng)優(yōu)化方程的求解方法。文獻(xiàn)［25］建立的用戶負(fù)荷響應(yīng)度曲線模型能夠反映用戶響應(yīng)特性，并利用加權(quán)最小二乘法實(shí)現(xiàn)了模型參數(shù)校正，對(duì)不同的用戶制定了峰谷分時(shí)電價(jià)的實(shí)時(shí)仿真流程。上述文獻(xiàn)表明，針對(duì)峰谷分時(shí)電價(jià)的研究已經(jīng)取得較大的進(jìn)展，但現(xiàn)有的研究中售電公司利用分時(shí)電價(jià)來(lái)開展需求側(cè)管理服務(wù)時(shí)，對(duì)用戶的成本及收益考慮較少。

本文在分析湖南省鋼鐵、電石等高能耗工業(yè)用戶用電特性的基礎(chǔ)上，綜合考慮了售電公司、工業(yè)用戶成本及收益，構(gòu)建了工業(yè)用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本模型，提出了售電公司峰谷分時(shí)電價(jià)雙層優(yōu)化模型，并利用Karush-Kuhn-Tucker （KKT）最優(yōu)條件進(jìn)行模型求解得到最優(yōu)分時(shí)電價(jià)，對(duì)鋼鐵、電石等高能耗工業(yè)用戶的仿真測(cè)算結(jié)果說(shuō)明本文方法的有效性。

1 湖南省高能耗工業(yè)用電特性分析

1.1 湖南省高能耗工業(yè)用電現(xiàn)狀

近年來(lái)，湖南省經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，社會(huì)用電量也飛速增加。2020 年湖南省社會(huì)用電量為192.928 TWh，同比增長(zhǎng)3.5%，其中第一產(chǎn)業(yè)用電量1.75 TWh，同比增長(zhǎng)5.7%，第二產(chǎn)業(yè)用電量103.039 TWh，同比增長(zhǎng)4.3%，第三產(chǎn)業(yè)用電量34.896 TWh，同比下降0.5%。第二產(chǎn)業(yè)中，工業(yè)用電量從2015 年的86.696 TWh 上升到100.294 TWh。用電量的增長(zhǎng)主要集中在第二產(chǎn)業(yè)，特別是高能耗工業(yè)用電，其中鋼鐵、電石等行業(yè)的用電量增長(zhǎng)尤為突出。

高能耗工業(yè)用戶是電力市場(chǎng)中最大、最重要，也是最直接的用戶。高能耗工業(yè)的發(fā)展對(duì)地區(qū)電網(wǎng)負(fù)荷平衡有著深刻的影響，而其用電趨勢(shì)又與地區(qū)的電價(jià)銷售政策緊密相關(guān)，因此，制定科學(xué)、合理的電價(jià)政策以及研究電價(jià)對(duì)高能耗用戶用電的影響是至關(guān)重要的。

1.2 鋼鐵、電石行業(yè)用電特性分析

鋼鐵行業(yè)是高能耗用電領(lǐng)域的典型代表。目前鋼鐵行業(yè)所處的環(huán)境已大不如前，“節(jié)能與環(huán)?！笔钱?dāng)今的主題，許多企業(yè)已經(jīng)是微利或者虧損的狀態(tài)，合理利用資源關(guān)乎到鋼鐵企業(yè)的生存發(fā)展，因此對(duì)其開展需求側(cè)管理服務(wù)迫在眉睫。鋼鐵行業(yè)的用電特性明顯，主要有以下幾方面：用電量大，其用電量在整個(gè)地區(qū)電網(wǎng)供電量中所占的比重大，如湖南某鋼鐵公司2020年的用電量為2.684 TWh，占地區(qū)電網(wǎng)供電量的28%；用電波動(dòng)大，鋼鐵企業(yè)由于生產(chǎn)設(shè)備和工藝流程的需要，存在部分較大的沖擊負(fù)荷，易引起電網(wǎng)運(yùn)行波動(dòng)；負(fù)荷曲線與生產(chǎn)狀況直接相關(guān)，其負(fù)荷變化主要由設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)、生產(chǎn)過(guò)程決定。

以湖南某鋼鐵公司為例，該公司的日用電負(fù)荷最大可達(dá)到211.200 MW，其日負(fù)荷曲線如圖1 所示。由圖1 可知，該公司在08：00、15：00、16：00以及23：00 的用電負(fù)荷大，處于高峰時(shí)期，00：00時(shí)、06：00 時(shí)、07：00、09：00、12：00、17：00 時(shí)以及22：00 時(shí)用電負(fù)荷小，處于低谷時(shí)期，峰谷差最大達(dá)到123.2 MW，其余時(shí)段用電則較為平穩(wěn)。該公司用電量大，用電成本高，其負(fù)荷曲線主要由生產(chǎn)狀況、生產(chǎn)過(guò)程決定，負(fù)荷波動(dòng)大。

圖1 鋼鐵公司日負(fù)荷曲線Fig.1 Daily load curve of steel company

電石即碳化鈣，其工業(yè)生產(chǎn)的主要原料是焦炭和石灰石，屬于高能耗產(chǎn)品。電石生產(chǎn)的過(guò)程中能耗高，其生產(chǎn)成本主要由電費(fèi)、水耗、設(shè)備檢修、員工工資以及藍(lán)炭和石灰石等原材料成本構(gòu)成，電費(fèi)在這其中要占到70%左右，其用電量大，對(duì)電價(jià)變化的敏感程度很高。

以湖南某公司生產(chǎn)電石為例，該公司電石生產(chǎn)的日用電負(fù)荷最大可達(dá)71.340 MW，其日負(fù)荷曲線如圖2 所示。由圖2 可知，該公司電石生產(chǎn)用電高峰時(shí)期主要是在09：00—12：00、17：00—20：00，而05：00、13：00—14：00、21：00—23：00 用電負(fù)荷較小，處于低谷時(shí)期，峰谷差最大達(dá)到34.47 MW，負(fù)荷波動(dòng)較大。

圖2 電石生產(chǎn)日負(fù)荷曲線Fig.2 Daily load curve of calcium carbide production

通過(guò)對(duì)鋼鐵行業(yè)用戶、電石生產(chǎn)行業(yè)用戶用電特性的分析可知，若高能耗工業(yè)用戶能根據(jù)電價(jià)政策適當(dāng)調(diào)整生產(chǎn)安排，調(diào)整用電習(xí)慣，就能夠有效節(jié)省用電成本，增加收益。

2 售電公司分時(shí)電價(jià)雙層優(yōu)化模型研究

通過(guò)對(duì)鋼鐵、電石等高能耗工業(yè)用戶用電特性分析可知，售電公司實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)能夠引導(dǎo)他們合理用電，使雙方獲益。其中合理分配峰谷分時(shí)電價(jià)套餐參與雙方的利益是售電公司開展需求側(cè)管理服務(wù)的關(guān)鍵，因此，制定科學(xué)、合理的峰谷分時(shí)電價(jià)套餐是至關(guān)重要的。

2.1 售電公司成本收益分析

售電公司的成本主要指的是其購(gòu)電成本，售電公司在購(gòu)電時(shí)會(huì)和發(fā)電企業(yè)或者電網(wǎng)公司簽訂購(gòu)電合同，合同中約定好購(gòu)電量和購(gòu)電價(jià)格，其購(gòu)電成本可表示為：

式中：Tb為售電公司購(gòu)電成本；Pe為購(gòu)電價(jià)格；Qe為售電公司購(gòu)買的電量。

售電公司的收益指的是銷售電能給用戶所得的收益。在實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)套餐前，售電公司的售電價(jià)格與用戶是統(tǒng)一約定好的，其銷售每單位電能產(chǎn)生的收益就是售電價(jià)格與購(gòu)電價(jià)格之差。實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)套餐后，售電公司通過(guò)分時(shí)電價(jià)套餐內(nèi)容向用戶銷售電能獲取收益。峰谷分時(shí)電價(jià)實(shí)施前后售電公司的收益模型可分別表示如下。

式中：Pb、Pa分別為峰谷分時(shí)電價(jià)套餐實(shí)施前后售電公司的單位售電收入；Pf、Pp、Pg分別為峰谷分時(shí)電價(jià)套餐中峰、平、谷時(shí)段的電價(jià)；Qe，f、Qe，p、Qe，g為用戶在一個(gè)負(fù)荷日內(nèi)峰平谷各時(shí)段的用電量；Bs，0、Bs分別為售電公司在峰谷分時(shí)電價(jià)套餐實(shí)施前、后一個(gè)負(fù)荷日的收益。

2.2 工業(yè)用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本分析

峰谷分時(shí)電價(jià)套餐實(shí)行后，工業(yè)用戶在確保自身利益的情況下極有可能會(huì)調(diào)整其能耗高的生產(chǎn)任務(wù)的工作時(shí)間來(lái)進(jìn)行響應(yīng)，以節(jié)省用電成本，其用電習(xí)慣及生產(chǎn)安排會(huì)發(fā)生改變，在高能耗的工序、生產(chǎn)任務(wù)的調(diào)整過(guò)程中也會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的成本。

工業(yè)用戶在用電高峰期轉(zhuǎn)移其用電負(fù)荷所產(chǎn)生的成本，可以用可中斷負(fù)荷合同中約定的補(bǔ)償價(jià)格進(jìn)行量化。可中斷負(fù)荷合同是售電公司在電網(wǎng)負(fù)荷高峰時(shí)段或緊急情況下與用戶所簽訂的合同，用戶依照合同中斷或削減負(fù)荷能夠得到售電公司一定的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償。用戶中斷或削減負(fù)荷亦是其生產(chǎn)安排的改變，且所得的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償是用戶在考慮自身利益情況下與售電公司競(jìng)價(jià)而來(lái)的，因此可以利用該補(bǔ)償費(fèi)用來(lái)反映用戶因調(diào)整生產(chǎn)安排而產(chǎn)生的真實(shí)成本。進(jìn)一步分析工業(yè)用戶得到的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償額度后發(fā)現(xiàn)，用戶在用電的高峰時(shí)段所轉(zhuǎn)移的電量越多，則每千瓦時(shí)可中斷負(fù)荷的經(jīng)濟(jì)補(bǔ)償費(fèi)用（即負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本）越多；而用戶在平谷時(shí)段基本不會(huì)抑制或削減自身用電量，此時(shí)的負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本可視為零?；谝陨戏治觯⒌墓I(yè)用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本模型如下所示。

式中：Tu為工業(yè)用戶的負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本；i為時(shí)段，I為總時(shí)段數(shù)量，取24；Tu，i為第i時(shí)段工業(yè)用戶的負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本；αi為工業(yè)用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本調(diào)整參數(shù)，根據(jù)可中斷負(fù)荷的補(bǔ)償價(jià)格給出；Qi，0為第i時(shí)段工業(yè)用戶的正常生產(chǎn)安排所需的用電量；Qi為第i時(shí)段工業(yè)用戶的實(shí)際用電量。

2.3 售電公司分時(shí)電價(jià)雙層優(yōu)化模型

售電公司在做出實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)套餐的決策時(shí)，工業(yè)用戶往往會(huì)根據(jù)自身?xiàng)l件做出合理響應(yīng)，在售電公司確定峰谷分時(shí)電價(jià)套餐內(nèi)容后，工業(yè)用戶會(huì)根據(jù)該套餐內(nèi)容調(diào)整自身生產(chǎn)安排，這個(gè)過(guò)程可以用雙層規(guī)劃數(shù)學(xué)模型來(lái)描述。在構(gòu)建的雙層優(yōu)化模型中，上層模型針對(duì)的是售電公司的售電收益，其目標(biāo)為實(shí)現(xiàn)售電收益最大化；下層模型針對(duì)的是工業(yè)用戶的用電成本，其目標(biāo)為使用電成本降低至最小。

售電公司分時(shí)電價(jià)雙層優(yōu)化模型基于以下假設(shè)。

1） 工業(yè)用戶生產(chǎn)任務(wù)多，日常用電比較穩(wěn)定，其正常生產(chǎn)安排調(diào)度不會(huì)因分時(shí)電價(jià)套餐發(fā)生重大改變，故可以假設(shè)實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)套餐后工業(yè)用戶的用電量?jī)H發(fā)生轉(zhuǎn)移而沒有削減，日用電量沒有發(fā)生改變。

2） 峰平谷時(shí)段的劃分選用湖南省最新公布的工業(yè)用戶分時(shí)電價(jià)時(shí)段：峰時(shí)段，11：00—14：00、18：00—23：00；平時(shí)段，07：00—11：00、14：00—18：00；谷時(shí)段，23：00—07：00。

3）峰谷分時(shí)電價(jià)中平時(shí)段電價(jià)與用戶的用電水平緊密相關(guān)，而工業(yè)用戶的用電水平在分時(shí)電價(jià)實(shí)施前后不會(huì)發(fā)生明顯變化，故取平時(shí)段電價(jià)Pp與分時(shí)電價(jià)實(shí)施前的售電公司單位售電收入Pb相等。

2.3.1 上層優(yōu)化模型

1）目標(biāo)函數(shù)

上層優(yōu)化模型針對(duì)的是售電公司的售電收益，其售電收益B指的是在實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)套餐后向工業(yè)用戶銷售電能而產(chǎn)生的收益，其目標(biāo)函數(shù)maxB為：

2）約束條件

售電公司的收益Bs在峰谷分時(shí)電價(jià)套餐實(shí)行后應(yīng)當(dāng)有所增加，故存在式（9）所示約束。

根據(jù)湖南省發(fā)改委最新公布的分時(shí)電價(jià)政策，峰谷電價(jià)應(yīng)滿足式（10）所示約束。

2.3.2 下層優(yōu)化模型

1）目標(biāo)函數(shù)

下層模型針對(duì)的是工業(yè)用戶的用電成本，峰谷分時(shí)電價(jià)套餐實(shí)行后，工業(yè)用戶的用電成本T主要為購(gòu)電成本和負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本，因此，其目標(biāo)函數(shù)minT為：

式中：Pi為工業(yè)用戶在i時(shí)段購(gòu)買電能的價(jià)格；Qi為第i時(shí)段工業(yè)用戶實(shí)際用電量；Qi，0為第i時(shí)段工業(yè)用戶正常生產(chǎn)安排所需用電量。

Pi可表示為：

2）約束條件

式中βi為工業(yè)用戶的電量轉(zhuǎn)移系數(shù)。

售電公司銷售給工業(yè)用戶的電量與工業(yè)用戶總的用電量應(yīng)當(dāng)相等，故有式（18）所示約束。

3 分時(shí)電價(jià)雙層優(yōu)化模型求解

本文利用KKT 最優(yōu)條件以及MATLAB 下的YALMIP 工具箱和CPLEX 求解器對(duì)該雙層優(yōu)化模型進(jìn)行求解。

先假設(shè)峰谷分時(shí)電價(jià)套餐各時(shí)段的電價(jià)Pi已知，通過(guò)KKT 最優(yōu)條件，求取工業(yè)用戶合理響應(yīng)分時(shí)電價(jià)套餐后的最優(yōu)用電量Q*i，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)下層優(yōu)化模型的求解，具體的求解過(guò)程如下。

用KKT 最優(yōu)條件求解工業(yè)用戶最優(yōu)用電量的標(biāo)準(zhǔn)型表示如下。

下層模型最優(yōu)解的KKT條件為：

再將下層優(yōu)化模型的最優(yōu)解（工業(yè)用戶的最優(yōu)用電量）當(dāng)作計(jì)算參數(shù)代入到上層優(yōu)化模型中，將該雙層優(yōu)化模型求解問(wèn)題轉(zhuǎn)化為式（27）所示的單一的混合整數(shù)非線性問(wèn)題。

最后利用YALMIP 工具箱和CPLEX 求解器對(duì)上式進(jìn)行求解，得到優(yōu)化后的售電公司峰谷分時(shí)電價(jià)以及用戶的用電量，整個(gè)求解過(guò)程的流程如圖3所示。

圖3 模型求解流程圖Fig.3 Model solution flowchart

4 算例分析

4.1 原始數(shù)據(jù)與參數(shù)

湖南某售電公司售電業(yè)務(wù)廣，售電量大，公司的鋼鐵、電石等高能耗工業(yè)用戶眾多，用戶用電量大。公司的購(gòu)電價(jià)格為0.355 0 元/kWh，鋼鐵、電石等高能耗工業(yè)用戶的電壓等級(jí)主要為10 kV、110 kV、220 kV，公司10 kV、110 kV、220 kV 工業(yè)用戶的銷售電價(jià)分別為：0.643 7 元/kWh、0.586 7元/kWh、0.562 7元/kWh。鋼鐵、電石高能耗工業(yè)用戶的典型負(fù)荷日各時(shí)段用電情況如表1所示。

表1 典型負(fù)荷日用電情況表Tab.1 Daily electricity consumption table of typical load day MWh

由表1 可知，鋼鐵、電石等高能耗工業(yè)用戶單位時(shí)段最大用電量為757.793 0 MWh，最小用電量為514.423 8 MWh。高能耗工業(yè)用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本的調(diào)整參數(shù)αi隨時(shí)間變化關(guān)系如圖4 所示，工業(yè)用戶的電量轉(zhuǎn)移系數(shù)βi取0.1。

圖4 不同時(shí)段工業(yè)用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本調(diào)整參數(shù)值Fig.4 The values of the load transfer cost adjustment parameters for industrial users at different times

4.2 結(jié)果分析

采用以上數(shù)據(jù)及所建立模型，調(diào)用MATLAB下的YALMIP 工具箱和CPLEX 求解器依次對(duì)10 kV、110 kV、220 kV 不同電壓等級(jí)的高能耗工業(yè)用戶進(jìn)行模型求解，求得最優(yōu)分時(shí)電價(jià)如表2所示。

表2 用戶最優(yōu)分時(shí)電價(jià)表Tab.2 User optimal time-of-use electricity price table元/kWh

優(yōu)化前后高能耗工業(yè)用戶的用電情況對(duì)比以及峰平谷各時(shí)段的用電量對(duì)比分別如圖5、表3所示。

表3 峰平谷時(shí)段用電量對(duì)比Tab.3 Comparison of electricity consumption during peak and valley periods GWh

圖5 電價(jià)優(yōu)化前后用電情況對(duì)比Fig.5 Comparison of electricity consumption before and after the optimization of electricity prices

分析圖5 可知，在實(shí)行表2 所示的峰谷分時(shí)電價(jià)后工業(yè)用戶用電曲線變得更加平緩，最大用電量由757.793 MWh 降至675.971 1 MWh，最小用電量由514.423 8 MWh 增加至573.210 7 MWh，峰谷差由優(yōu)化前的243.369 2 MWh 降至102.760 4 MWh，由此可見，實(shí)行該峰谷分時(shí)電價(jià)套餐能夠達(dá)到削峰填谷的效果。

表3 數(shù)據(jù)表明，實(shí)行峰谷分時(shí)電價(jià)后平段與低谷時(shí)期的用電量明顯增加，由表中數(shù)據(jù)進(jìn)一步可求得售電公司與高能耗工業(yè)用戶在峰谷分時(shí)電價(jià)實(shí)施前后的成本收益變化，如表4所示。

表4 優(yōu)化前后雙方成本收益對(duì)比Tab.4 Optimize the cost-benefit comparison between the two sides before and after 萬(wàn)元

分析表4 的數(shù)據(jù)可知，實(shí)施峰谷分時(shí)電價(jià)后售電公司一個(gè)負(fù)荷日的利潤(rùn)由339.102 96 萬(wàn)元增至339.640 88 萬(wàn)元，增加了5 379.2 元，高能耗工業(yè)用戶在分時(shí)電價(jià)的調(diào)節(jié)下，一個(gè)負(fù)荷日的總用電成本由885.329 39 萬(wàn)元增至886.208 93 萬(wàn)元，增加了8 795.4 元，其中在調(diào)整生產(chǎn)的過(guò)程中產(chǎn)生了3 416.2 元的負(fù)荷轉(zhuǎn)移成本，雖然其總成本有所增加，但增加的量是對(duì)數(shù)量眾多的工業(yè)用戶而言的，平均到每一用戶的成本微乎其微，此外，高能耗工業(yè)用戶的合理安排生產(chǎn)任務(wù)可以減少生產(chǎn)工人的倒班時(shí)間、提高工作效率，其產(chǎn)生的效益也會(huì)更大。由此可見，實(shí)行該峰谷分時(shí)電價(jià)套餐不僅能夠保證售電公司和高能耗工業(yè)用戶的利益，還能夠引導(dǎo)用戶合理用電，削峰填谷，減少電力資源浪費(fèi)，提高用電負(fù)荷率。

5 結(jié)語(yǔ)

本文在分析湖南省鋼鐵、電石等高能耗工業(yè)用戶用電特性的基礎(chǔ)上提出了一種基于工業(yè)用戶負(fù)荷轉(zhuǎn)移的售電公司分時(shí)電價(jià)定價(jià)方法，所構(gòu)建的分時(shí)電價(jià)雙層優(yōu)化模型充分考慮了售電公司、工業(yè)用戶的成本收益，并利用KKT 最優(yōu)條件實(shí)現(xiàn)了模型求解，以鋼鐵、電石等高能耗工業(yè)用戶數(shù)據(jù)為例的仿真測(cè)算結(jié)果表明由模型確定的峰谷分時(shí)電價(jià)套餐能夠在保證售電公司和高能耗工業(yè)用戶的利益的同時(shí)引導(dǎo)用戶合理用電、削峰填谷，同時(shí)，本文研究成果可為售電公司在電價(jià)新政背景下開展需求側(cè)管理服務(wù)提供參考。