1.本发明涉及电力需求响应技术领域，具体涉及一种面向需求侧主动响应的售电公司电价套餐优化设计方法。
背景技术：2.近年来，需求响应在世界范围得到了大规模实践，具有削峰填谷、促进可再生能源消纳等重要作用。用户侧是潜在的需求响应资源，在满足用户用电需求的前提下，负荷可调节潜力巨大。售电公司可以基于电力用户画像，结合市场众多因素，面向用户进行更灵活的零售套餐设计，一方面可以提供多种套餐增加与用户黏性，另一方面有助于售电公司发掘新的利润增长点。因此，适用于多种电力市场场景(例如需求响应、辅助服务)的售电公司电价套餐优化设计成为了一个重要研究课题。
3.cn106372739a公开了一种基于需求响应基线的需求响应效果评估方法，根据实施需求响应的基线和实施需求响应的负荷曲线确定需求响应量，并对需求响应量进行评估，得到需求响应效果评估因数，需求响应效果评估因数反映需求响应效果。本发明基于参数识别确定需求响应基线，既保证了预测速度，又将天气等影响因素纳入了考虑范围，获得了较为精确的需求响应基线确定方法，为计算需求响应削减量提供新思路。研究需求响应基线新的计算方法有助于挖掘参与需求响应项目用户的潜力，评估其项目效果，提高其参与需求响应积极性；也有利于电力公司制定更加有效的电网调度方案，实现用电资源的合理的分配，提高电网效率。基于目前我国售电侧只针对工商业用户开放，零售套餐还刚起步，且售电公司多为用户提供基本的电价套餐，现有适用于不同场景的售电套餐设计研究还欠缺。
技术实现要素：4.本发明的目的是针对上述背景技术的不足，提出一种面向需求侧主动响应的售电公司电价套餐优化设计方法，所提出的方法设计了负荷削减套餐和电价折扣套餐，实现了售电公司筹措用户侧资源参与需求响应，基于心理学方法构建了用户对售电公司电价套餐的选择行为模型，进一步构建了售电公司参与多市场联合优化模型，实现了售电公司除基本的购售电业务外开拓新业务，为售电公司制定新型营销策略提供了技术支撑。
5.为了解决上述问题，发明采用技术方案如下：一种面向需求侧主动响应的售电公司电价套餐优化设计方法，其包括以下步骤：
6.(1)进行售电公司电价套餐设计；
7.(2)进行各套餐下用户成本收益分析及用户套餐选择行为建模；
8.(3)进行售电公司参与电力市场成本收益分析及营销策略优化建模。
9.具体的，所述步骤(1)包括如下步骤：
10.(1-1)负荷削减套餐(load curtailment,lc)设计
11.售电公司与用户签订合同，参与负荷削减套餐的用户，平时应用基本的电量套餐
以正常电价与售电公司交易，当系统出现负荷过高或发电不足引起的供应短缺时，售电公司在合同允许范围内按一定电价调用用户可中断负荷资源，实施中断后向用户支付补偿费用。具体地，在负荷削减套餐中，应用消费者心理学理论描述用户在需求响应事件过程中可削减电量qi与套餐电价ρ之间的关系：
[0012][0013]
式中：m
i,min
、m
i,max
分别表示用户i的感觉阈限下限、上限；ki表示用户对价格的敏感度。具体地，当套餐电价ρ小于用户感觉阈限下限时，用户不愿意响应；在用户感觉阈限内，价格激励越高用户的反应越大，参与需求响应可削减的电量越大；当激励高于阈限上限时，用户的响应能力趋于平缓。
[0014]
(1-2)电价折扣套餐(price discount,pd)设计
[0015]
售电公司与用户签订合同，参与电价折扣套餐的用户，平时享受售电公司给予的一定电价折扣，当系统出现负荷过高或发电不足引起的供应短缺时，售电公司在合同允许范围内调用用户可中断负荷资源，实施中断后不向用户支付补偿费用。
[0016]
具体的，所述步骤(2)包括如下步骤：
[0017]
(2-1)负荷削减套餐(load curtailment,lc)下用户成本收益分析
[0018]
签订负荷削减套餐的用户，收益主要包括实际负荷削减得到的补偿和因削减负荷少交的电费，成本主要包括负荷削减不满意度和未能响应受到的惩罚，相应地用户i效用可表示为：
[0019][0020]
式中：t表示时间集合；表示用户i在t时段参与负荷削减套餐得到的补偿；表示用户因负荷削减而少交的电费；表示用户负荷削减不满意度；表示用户参与负荷削减合同不响应或响应不完全的惩罚。具体计算公式如下：
[0021]
用户参与负荷削减套餐得到的补偿为：
[0022][0023]
式中：ρ
t
表示t时段负荷削减套餐单价；表示用户i在t时段实际削减电量。
[0024]
用户因削减负荷少交的电费为：
[0025][0026]
式中：λ
t
表示t时段电量电价。
[0027]
负荷削减干预了用户原本的用电模式从而引发用户不满意度，将用户不满意度折算为成本进行衡量并用二次函数表示，用户负荷削减不满意度为：
[0028][0029]
式中：表示参与负荷削减套餐的用户不满意度乘子。
[0030]
由于用户可能在实际需求响应事件中不响应或者响应不完全，售电公司可以根据合同响应量对其进行惩罚，用户未能响应受到的惩罚为：
[0031][0032]
式中：表示负荷削减套餐的用户的惩罚因子；q
i,t
表示消费者心理学表示的用户允许削减电量。
[0033]
(2-2)电价折扣套餐(price discount,pd)下用户成本收益分析
[0034]
签订电价折扣套餐的用户，收益主要包括因电价折扣少交的电费和因削减负荷少交的电费，成本主要包括负荷削减不满意度，相应地用户i效用可表示为：
[0035][0036]
式中：t表示时间集合；表示用户i在t时段因电价折扣而少交的电费；表示用户因电价折扣套餐负荷削减而少交的电费；表示用户负荷削减不满意度。具体计算公式如下：
[0037]
用户因电价折扣而少交的电费为：
[0038][0039]
式中：φ表示电价折扣；λ
t
表示t时段电量电价；表示用户i在t时段基线电量。
[0040]
用户因电价折扣套餐负荷削减而少交的电费为：
[0041][0042]
式中：表示用户i在t时段电价折扣套餐调用的电量。
[0043]
电价折扣套餐会根据实际情况调用用户电量，干预了用户原本的用电模式从而引发用户不满意度，将用户不满意度折算为成本进行衡量并用二次函数表示，用户负荷削减不满意度为：
[0044][0045]
式中：表示参与负荷削减套餐的用户不满意度乘子。
[0046]
(2-3)用户套餐选择行为建模
[0047]
在开放的售电市场中，电力用户可根据自身的负荷特性和用电偏好选择适合的电价套餐，不同的电价套餐会导致售电公司有不同的市场占有率。利用离散选择模型中应用最广泛的mnl模型预测用户选择某一需求响应电价套餐的概率。根据mnl模型，用户选择某一套餐概率由效用的系统项确定，用户i选择套餐j的概率为：
[0048][0049]
式中：β表示效用函数的随即项因素；u
ij
表示用户效用。
[0050]
用户i选择负荷削减套餐的概率为：
[0051][0052]
用户i选择电价折扣套餐的概率为：
[0053][0054]
具体的，所述步骤(3)包括如下步骤：
[0055]
(3-1)售电公司参与电力市场成本收益分析
[0056]
本发明对售电公司参与市场进行了一定的前提假设。假设售电公司根据合同内容参与日前辅助服务市场竞价，合理调度用户参与需求响应。售电公司除了为用户提供基础的电量套餐外，还为用户提供两种电价套餐(即负荷削减套餐和电价折扣套餐)，以筹措用户侧资源参与日前市场需求响应投标。假设售电公司竞价低且市场统一进行价格出清，即售电公司参与需求响应能全部中标并作为价格接收者。若售电公司实时未能提供相应的需求响应量，则会受到惩罚。
[0057]
售电公司参与电力市场，收益主要包括售电收入、需求响应投标收入和负荷削减套餐欠响应惩罚，成本主要包括负荷削减套餐给用户补偿、实际调用未能达到投标值惩罚、中长期市场购电成本和现货市场购电成本。具体计算公式如下：
[0058]
售电收入b
sale
为：
[0059][0060]
式中：i表示用户集合。
[0061]
需求响应投标收入b
bid
为：
[0062][0063]
式中：表示售电公司在日前市场的需求响应投标量；表示日前市场需求响应电价。
[0064]
负荷削减套餐欠响应惩罚b
pen,lc
为：
[0065][0066]
负荷削减套餐给用户补偿c
lc
为：
[0067]
[0068]
实际调用未能达到投标值惩罚c
pen
为：
[0069][0070]
式中：ε表示对售电公司在日前市场虚假竞价的惩罚因子。
[0071]
为规避现货电价以及负荷预测等不确定性因素造成的风险，售电公司通常会在中长期市场与发电商签订中长期合约，商定合约各时段的电价、电量以及电力交付手段，此类购电业务的价格和电量是在合约签订之后就确定不变。售电公司需要在给定的价格下，决策各时段的中长期电量。售电公司中长期市场购电成本cf为：
[0072][0073]
式中：λ
tf
表示中长期合约各时段的价格；表示售电公司中长期各时段购电量。
[0074]
售电公司除了在中长期市场签订双边合约外，为了达到其购电量与用户需求的实时平衡，必须在现货市场通过集中交易的方式获得电能。售电公司现货市场购电成本cs为：
[0075][0076]
式中：λ
ts
表示现货市场各时段的价格；表示售电公司现货市场各时段购电量。
[0077]
(3-2)售电公司营销策略优化建模
[0078]
以售电公司综合效益最大为目标，构建售电公司营销策略优化模型：
[0079]
max(b
sale
+b
bid
+b
pen,lc-c
lc-c
pen-c
f-cs)
ꢀꢀꢀꢀꢀ
(21)
[0080]
约束条件具体包括：
[0081]
电价套餐中电价和折扣的上下限：
[0082]
ρ
t,min
≤ρ
t
≤ρ
t,max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(22)
[0083]
φ
min
≤φ≤φ
max
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(23)
[0084]
负荷削减套餐用户允许削减电量限制：
[0085][0086][0087]
电价折扣套餐中断量限制：
[0088][0089]
售电公司在日前市场需求响应竞标量不得超过用户用电基线量限制：
[0090][0091]
能量平衡约束：
[0092][0093]
所述的以售电公司综合效益最大为目标，构建售电公司营销策略优化模型所得售
电公司套餐定价及各市场电量决策。
[0094]
本发明有益效果：本发明针对售电公司设计电价套餐以筹措用户侧资源参与需求响应的研究存在不足，提出了一种面向需求侧主动响应的售电公司电价套餐优化设计方法，所提出的方法设计了负荷削减套餐和电价折扣套餐，实现了售电公司筹措用户侧资源参与需求响应，基于心理学方法构建了用户对售电公司电价套餐的选择行为模型，进一步构建了售电公司参与多市场联合优化模型，实现了售电公司除基本的购售电业务外开拓新业务，为售电公司制定新型营销策略提供了技术支撑，对售电公司适应电力市场需求并进一步发展意义重大。
附图说明
[0095]
图1为本发明流程示意图。
具体实施方式
[0096]
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
[0097]
实施例1，如图1所示，一种面向需求侧主动响应的售电公司电价套餐优化设计方法，下面就各个步骤加以具体说明：
[0098]
(1)进行售电公司电价套餐设计,(1-1)负荷削减套餐(load curtailment,lc)设计，售电公司与用户签订合同，参与负荷削减套餐的用户，平时应用基本的电量套餐以正常电价与售电公司交易，当系统出现负荷过高或发电不足引起的供应短缺时，售电公司在合同允许范围内按一定电价调用用户可中断负荷资源，实施中断后向用户支付补偿费用。具体地，在负荷削减套餐中，应用消费者心理学理论描述用户在需求响应事件过程中可削减电量qi与套餐电价ρ之间的关系：
[0099][0100]
式中：m
i,min
、m
i,max
分别表示用户i的感觉阈限下限、上限；ki表示用户对价格的敏感度。具体地，当套餐电价ρ小于用户感觉阈限下限时，用户不愿意响应；在用户感觉阈限内，价格激励越高用户的反应越大，参与需求响应可削减的电量越大；当激励高于阈限上限时，用户的响应能力趋于平缓。
[0101]
(1-2)电价折扣套餐(price discount,pd)设计
[0102]
售电公司与用户签订合同，参与电价折扣套餐的用户，平时享受售电公司给予的一定电价折扣，当系统出现负荷过高或发电不足引起的供应短缺时，售电公司在合同允许范围内调用用户可中断负荷资源，实施中断后不向用户支付补偿费用。
[0103]
(2)进行各套餐下用户成本收益分析及用户套餐选择行为建模：(2-1)负荷削减套餐(load curtailment,lc)下用户成本收益分析
[0104]
签订负荷削减套餐的用户，收益主要包括实际负荷削减得到的补偿和因削减负荷少交的电费，成本主要包括负荷削减不满意度和未能响应受到的惩罚，相应地用户i效用可表示为：
[0105][0106]
式中：t表示时间集合；表示用户i在t时段参与负荷削减套餐得到的补偿；表示用户因负荷削减而少交的电费；表示用户负荷削减不满意度；表示用户参与负荷削减合同不响应或响应不完全的惩罚。具体计算公式如下：
[0107]
用户参与负荷削减套餐得到的补偿为：
[0108][0109]
式中：ρ
t
表示t时段负荷削减套餐单价；表示用户i在t时段实际削减电量。
[0110]
用户因削减负荷少交的电费为：
[0111][0112]
式中：λ
t
表示t时段电量电价。
[0113]
负荷削减干预了用户原本的用电模式从而引发用户不满意度，将用户不满意度折算为成本进行衡量并用二次函数表示，用户负荷削减不满意度为：
[0114][0115]
式中：表示参与负荷削减套餐的用户不满意度乘子。
[0116]
由于用户可能在实际需求响应事件中不响应或者响应不完全，售电公司可以根据合同响应量对其进行惩罚，用户未能响应受到的惩罚为：
[0117][0118]
式中：表示负荷削减套餐的用户的惩罚因子；q
i,t
表示消费者心理学表示的用户允许削减电量。
[0119]
(2-2)电价折扣套餐(price discount,pd)下用户成本收益分析
[0120]
签订电价折扣套餐的用户，收益主要包括因电价折扣少交的电费和因削减负荷少交的电费，成本主要包括负荷削减不满意度，相应地用户i效用可表示为：
[0121][0122]
式中：t表示时间集合；表示用户i在t时段因电价折扣而少交的电费；表示用户因电价折扣套餐负荷削减而少交的电费；表示用户负荷削减不满意度。具体计算公式如下：
[0123]
用户因电价折扣而少交的电费为：
[0124]
[0125]
式中：φ表示电价折扣；λ
t
表示t时段电量电价；表示用户i在t时段基线电量。
[0126]
用户因电价折扣套餐负荷削减而少交的电费为：
[0127][0128]
式中：表示用户i在t时段电价折扣套餐调用的电量。
[0129]
电价折扣套餐会根据实际情况调用用户电量，干预了用户原本的用电模式从而引发用户不满意度，将用户不满意度折算为成本进行衡量并用二次函数表示，用户负荷削减不满意度为：
[0130][0131]
式中：表示参与负荷削减套餐的用户不满意度乘子。
[0132]
(2-3)用户套餐选择行为建模
[0133]
在开放的售电市场中，电力用户可根据自身的负荷特性和用电偏好选择适合的电价套餐，不同的电价套餐会导致售电公司有不同的市场占有率。利用离散选择模型中应用最广泛的mnl模型预测用户选择某一需求响应电价套餐的概率。根据mnl模型，用户选择某一套餐概率由效用的系统项确定，用户i选择套餐j的概率为：
[0134][0135]
式中：β表示效用函数的随即项因素；u
ij
表示用户效用。
[0136]
用户i选择负荷削减套餐的概率为：
[0137][0138]
用户i选择电价折扣套餐的概率为：
[0139][0140]
(3)进行售电公司参与电力市场成本收益分析及营销策略优化建模，(3-1)售电公司参与电力市场成本收益分析
[0141]
本发明对售电公司参与市场进行了一定的前提假设。假设售电公司根据合同内容参与日前辅助服务市场竞价，合理调度用户参与需求响应。售电公司除了为用户提供基础的电量套餐外，还为用户提供两种电价套餐(即负荷削减套餐和电价折扣套餐)，以筹措用户侧资源参与日前市场需求响应投标。假设售电公司竞价低且市场统一进行价格出清，即售电公司参与需求响应能全部中标并作为价格接收者。若售电公司实时未能提供相应的需求响应量，则会受到惩罚。
[0142]
售电公司参与电力市场，收益主要包括售电收入、需求响应投标收入和负荷削减套餐欠响应惩罚，成本主要包括负荷削减套餐给用户补偿、实际调用未能达到投标值惩罚、
中长期市场购电成本和现货市场购电成本。具体计算公式如下：
[0143]
售电收入b
sale
为：
[0144][0145]
式中：i表示用户集合。
[0146]
需求响应投标收入b
bid
为：
[0147][0148]
式中：表示售电公司在日前市场的需求响应投标量；表示日前市场需求响应电价。
[0149]
负荷削减套餐欠响应惩罚b
pen,lc
为：
[0150][0151]
负荷削减套餐给用户补偿c
lc
为：
[0152][0153]
实际调用未能达到投标值惩罚c
pen
为：
[0154][0155]
式中：ε表示对售电公司在日前市场虚假竞价的惩罚因子。
[0156]
为规避现货电价以及负荷预测等不确定性因素造成的风险，售电公司通常会在中长期市场与发电商签订中长期合约，商定合约各时段的电价、电量以及电力交付手段，此类购电业务的价格和电量是在合约签订之后就确定不变。售电公司需要在给定的价格下，决策各时段的中长期电量。售电公司中长期市场购电成本cf为：
[0157][0158]
式中：λ
tf
表示中长期合约各时段的价格；表示售电公司中长期各时段购电量。
[0159]
售电公司除了在中长期市场签订双边合约外，为了达到其购电量与用户需求的实时平衡，必须在现货市场通过集中交易的方式获得电能。售电公司现货市场购电成本cs为：
[0160][0161]
式中：λ
ts
表示现货市场各时段的价格；表示售电公司现货市场各时段购电量。
[0162]
(3-2)售电公司营销策略优化建模
[0163]
以售电公司综合效益最大为目标，构建售电公司营销策略优化模型：
[0164]
max(b
sale
+b
bid
+b
pen,lc-c
lc-c
pen-c
f-cs)
ꢀꢀꢀ
(21)
[0165]
约束条件具体包括：
[0166]
电价套餐中电价和折扣的上下限：
[0167]
ρ
t,min
≤ρ
t
≤ρ
t,max
ꢀꢀꢀ
(22)
[0168]
φ
min
≤φ≤φ
max
ꢀꢀꢀꢀ
(23)
[0169]
负荷削减套餐用户允许削减电量限制：
[0170][0171][0172]
电价折扣套餐中断量限制：
[0173][0174]
售电公司在日前市场需求响应竞标量不得超过用户用电基线量限制：
[0175][0176]
能量平衡约束：
[0177][0178]
所述的以售电公司综合效益最大为目标，构建售电公司营销策略优化模型所得售电公司套餐定价及各市场电量决策。
[0179]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
技术特征：1.一种面向需求侧主动响应的售电公司电价套餐优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)进行售电公司电价套餐设计；(2)进行各套餐下用户成本收益分析及用户套餐选择行为建模；(3)进行售电公司参与电力市场成本收益分析及营销策略优化建模。2.根据权利要求1所述的一种面向需求侧主动响应的售电公司电价套餐优化设计方法，其特征在于，所述步骤(1)进行售电公司电价套餐设计按以下步骤进行：(1-1)负荷削减套餐设计售电公司与用户签订合同，参与负荷削减套餐的用户，平时应用基本的电量套餐以正常电价与售电公司交易，当系统出现负荷过高或发电不足引起的供应短缺时，售电公司在合同允许范围内按一定电价调用用户可中断负荷资源，实施中断后向用户支付补偿费用；具体地，在负荷削减套餐中，应用消费者心理学理论描述用户在需求响应事件过程中可削减电量q
i
与套餐电价ρ之间的关系：式中：m
i,min
、m
i,max
分别表示用户i的感觉阈限下限、上限；k
i
表示用户对价格的敏感度；具体地，当套餐电价ρ小于用户感觉阈限下限时，用户不愿意响应；在用户感觉阈限内，价格激励越高用户的反应越大，参与需求响应可削减的电量越大；当激励高于阈限上限时，用户的响应能力趋于平缓；(1-2)电价折扣套餐设计售电公司与用户签订合同，参与电价折扣套餐的用户，平时享受售电公司给予的一定电价折扣，当系统出现负荷过高或发电不足引起的供应短缺时，售电公司在合同允许范围内调用用户可中断负荷资源，实施中断后不向用户支付补偿费用。3.根据权利要求1所述的一种面向需求侧主动响应的售电公司电价套餐优化设计方法，其特征在于，所述步骤(2)进行各套餐下用户成本收益分析及用户套餐选择行为建模按以下步骤进行：(2-1)负荷削减套餐下用户成本收益分析签订负荷削减套餐的用户，收益主要包括实际负荷削减得到的补偿和因削减负荷少交的电费，成本主要包括负荷削减不满意度和未能响应受到的惩罚，相应地用户i效用可表示为：式中：t表示时间集合；表示用户i在t时段参与负荷削减套餐得到的补偿；表示用户因负荷削减而少交的电费；表示用户负荷削减不满意度；表示用户参与负荷削减合同不响应或响应不完全的惩罚，具体计算公式如下：用户参与负荷削减套餐得到的补偿为：
式中：ρ
t
表示t时段负荷削减套餐单价；表示用户i在t时段实际削减电量，用户因削减负荷少交的电费为：式中：λ
t
表示t时段电量电价；负荷削减干预了用户原本的用电模式从而引发用户不满意度，将用户不满意度折算为成本进行衡量并用二次函数表示，用户负荷削减不满意度为：式中：表示参与负荷削减套餐的用户不满意度乘子；由于用户在实际需求响应事件中不响应或者响应不完全，售电公司根据合同响应量对其进行惩罚，用户未能响应受到的惩罚为：式中：表示负荷削减套餐的用户的惩罚因子；q
i,t
表示消费者心理学表示的用户允许削减电量；(2-2)电价折扣套餐下用户成本收益分析签订电价折扣套餐的用户，收益主要包括因电价折扣少交的电费和因削减负荷少交的电费，成本主要包括负荷削减不满意度，相应地用户i效用可表示为：式中：t表示时间集合；表示用户i在t时段因电价折扣而少交的电费；表示用户因电价折扣套餐负荷削减而少交的电费；表示用户负荷削减不满意度，具体计算公式如下：用户因电价折扣而少交的电费为：式中：φ表示电价折扣；λ
t
表示t时段电量电价；表示用户i在t时段基线电量，用户因电价折扣套餐负荷削减而少交的电费为：式中：表示用户i在t时段电价折扣套餐调用的电量；电价折扣套餐会根据实际情况调用用户电量，干预了用户原本的用电模式从而引发用户不满意度，将用户不满意度折算为成本进行衡量并用二次函数表示，用户负荷削减不满意度为：
式中：表示参与负荷削减套餐的用户不满意度乘子；(2-3)用户套餐选择行为建模在开放的售电市场中，电力用户可根据自身的负荷特性和用电偏好选择适合的电价套餐，不同的电价套餐会导致售电公司有不同的市场占有率，利用离散选择模型中应用最广泛的mnl模型预测用户选择某一需求响应电价套餐的概率；根据mnl模型，用户选择某一套餐概率由效用的系统项确定，用户i选择套餐j的概率为：式中：β表示效用函数的随即项因素；u
ij
表示用户效用；用户i选择负荷削减套餐的概率为：用户i选择电价折扣套餐的概率为：4.根据权利要求1所述的一种面向需求侧主动响应的售电公司电价套餐优化设计方法，其特征在于，所述步骤(3)进行售电公司参与电力市场成本收益分析及营销策略优化建模按以下步骤进行：(3-1)售电公司参与电力市场成本收益分析对售电公司参与市场进行了一定的前提假设，假设售电公司根据合同内容参与日前辅助服务市场竞价，合理调度用户参与需求响应；售电公司除了为用户提供基础的电量套餐外，还为用户提供两种电价套餐，即负荷削减套餐和电价折扣套餐，以筹措用户侧资源参与日前市场需求响应投标；假设售电公司竞价低且市场统一进行价格出清，即售电公司参与需求响应能全部中标并作为价格接收者；若售电公司实时未能提供相应的需求响应量，则会受到惩罚；售电公司参与电力市场，收益主要包括售电收入、需求响应投标收入和负荷削减套餐欠响应惩罚，成本主要包括负荷削减套餐给用户补偿、实际调用未能达到投标值惩罚、中长期市场购电成本和现货市场购电成本，具体计算公式如下：售电收入b
sale
为：式中：i表示用户集合；需求响应投标收入b
bid
为：
式中：表示售电公司在日前市场的需求响应投标量；表示日前市场需求响应电价；负荷削减套餐欠响应惩罚b
pen,lc
为：负荷削减套餐给用户补偿c
lc
为：实际调用未能达到投标值惩罚c
pen
为：式中：ε表示对售电公司在日前市场虚假竞价的惩罚因子；为规避现货电价以及负荷预测等不确定性因素造成的风险，售电公司通常会在中长期市场与发电商签订中长期合约，商定合约各时段的电价、电量以及电力交付手段，此类购电业务的价格和电量是在合约签订之后就确定不变，售电公司需要在给定的价格下，决策各时段的中长期电量，售电公司中长期市场购电成本c
f
为：式中：λ
tf
表示中长期合约各时段的价格；表示售电公司中长期各时段购电量；售电公司除了在中长期市场签订双边合约外，为了达到其购电量与用户需求的实时平衡，必须在现货市场通过集中交易的方式获得电能，售电公司现货市场购电成本c
s
为：式中：表示现货市场各时段的价格；表示售电公司现货市场各时段购电量；(3-2)售电公司营销策略优化建模以售电公司综合效益最大为目标，构建售电公司营销策略优化模型：max(b
sale
+b
bid
+b
pen,lc-c
lc-c
pen-c
f-c
s
)约束条件具体包括：电价套餐中电价和折扣的上下限：ρ
t,min
≤ρ
t
≤ρ
t,max
φ
min
≤φ≤φ
max
负荷削减套餐用户允许削减电量限制：负荷削减套餐用户允许削减电量限制：电价折扣套餐中断量限制：售电公司在日前市场需求响应竞标量不得超过用户用电基线量限制：
能量平衡约束：5.根据权利要求4所述的一种面向需求侧主动响应的售电公司电价套餐优化设计方法，其特征在于，所述的以售电公司综合效益最大为目标，构建售电公司营销策略优化模型所得售电公司套餐定价及各市场电量决策。
技术总结本发明公开了一种面向需求侧主动响应的售电公司电价套餐优化设计方法，属于电力需求响应技术领域。本发明包括以下步骤：(1)进行售电公司电价套餐设计；(2)进行各套餐下用户成本收益分析及用户套餐选择行为建模；(3)进行售电公司参与电力市场成本收益分析及营销策略优化建模。本发明提出了一种面向需求侧主动响应的售电公司电价套餐优化设计方法，所提出的方法设计了负荷削减套餐和电价折扣套餐，实现了售电公司筹措用户侧资源参与需求响应，基于心理学方法构建了用户对售电公司电价套餐的选择行为模型，进一步构建了售电公司参与多市场联合优化模型，实现了售电公司除基本的购售电业务外开拓新业务，为售电公司制定新型营销策略提供了技术支撑。销策略提供了技术支撑。销策略提供了技术支撑。
技术研发人员：丁文娇 杨涛 高赐威 明昊 王帮灿 马高权 谢蒙飞 杨东源 杨璇
受保护的技术使用者：东南大学
技术研发日：2022.05.30
技术公布日：2022/11/1
