电价计算方法（精选6篇）
电价计算方法 篇1
0 引言
价格持续曲线(price duration curve,PDC)是长期电价描述中流行的工具。PJM电力市场已使用PDC分析年度运行状态,文献[1,2,3]也使用PDC概念分析电力市场。文献[3]基于电力系统随机生产模拟技术,给出了一种在理想电力市场条件下,发电厂商按照成本报价时的电力市场PDC的估算方法。由于该方法假定发电厂商按照成本报价,与具有寡头市场特征的电力市场差别较大,其模型的应用受到限制。
电力系统随机生产模拟是预测电力系统长期运行的有效工具。它考虑了电力系统关键因素,例如机组的强迫停运、负荷随时间的变化等,文献[4,5,6,7,8,9,10]利用该工具讨论了电力市场的相关问题。用传统的电力系统随机生产模拟讨论电力市场问题的关键限制是发电机组的运行成本假定为常数。而电力市场模拟中发电机组的报价(对应为运行成本)通常表示为随机变量。不考虑发电机组的运行成本为常数的假设,文献[2]采用Monte Carlo模拟来获取结果,但是计算效率较低。因此,使用这类算法作为电力市场环境下的电源规划工具还需要进一步提高计算效率。
本文提出一种同时考虑机组强迫停运以及报价随机性的电力市场PDC的计算方法。
1 基于有效容量分布的PDC计算
1.1 PDC的定义
设考察周期为T,单位小时的负荷水平为Lj,j=1,2,…,T。由于各种随机因素,在考察期间负荷水平为Lj的边际电价是一个随机变量,其对应的PDC定义为:
式中:Fmc,j(y)为负荷水平Lj的边际电价概率分布函数;
面对所有的负荷L={L1,L2,…,LT},其平均的PDC可表示为:
式中:
机组强迫停运以及报价的随机性是引起边际电价随机性的主要原因。本文考虑机组强迫停运的随机性,给出计算边际电价PDC的方法。然后给出考虑报价随机性,同时考虑强迫停运随机性的边际电价PDC的计算方法。
1.2 考虑机组强迫停运的PDC计算
系统中总的机组数目为n,假设发电机组按照其成本报价,且为常数成本bi,i=1,2,…,n。在考察的时段T内,机组强迫停运率为λFORi。机组i的容量是一个随机变量
式中:ci为机组i的发电容量。
负荷L按照时序负荷表示为{L1,L2,…,LT}的形式。每个机组的发电容量相互独立,机组按运行成本排序,并假设i=1,2,…,n已是优良加载序。将前k个机组容量的密度函数进行卷积可得前k个机组加载后系统的有效容量的概率密度函数
式中:
进行卷积运算的方法既可用直接计算,也可用半不变量法计算。文献[11]表明,对于有效容量采用半不变量法计算的精度要明显好于基于等值负荷的计算。本文采用半不变量法计算。在获得前k个机组的有效容量的半不变量法后,用Edgeworth级数可得前k个机组有效容量的概率分布函数Fgk(x)如图1所示,其计算过程见文献[11]。
当已知前k个机组有效容量分布后,面对负荷水平Lj,系统发电电力不满足负荷水平的概率为Fgk(Lj)。根据市场出清的定义,系统边际电价大于bk的概率为Fgk(Lj),即
式中:Fgk(·)为前k个机组的有效容量分布。
对所有负荷,其系统边际电价大于bk的平均概率为:
而面对负荷水平Lj,边际电价为bk的概率则为:
式中:Fg(k+1)(·)为前k+1个机组的有效容量分布。
整个负荷系统中边际电价为bk的平均概率为:
式中:
当所有机组都加载完成后,系统的边际成本就是失负荷价值VOLL,其对应的概率是所有发电容量加载后的有效容量分布在负荷水平位置的取值(电力不足概率λLOLP),即图1中的Fgn(Lj)。面对所有负荷的平均值为:
依此类推,可以得到面对负荷水平Lj,边际电价为b1,b2,…,bn的概率以及大于这些边际电价的概率Fmc,j(bk),k=1,2,…,n,进而可以得到面对所有负荷各个边际电价的平均概率以及大于这些边际电价的平均概率,最终可获得电价的PDC。
2 基于随机报价的PDC计算
根据市场交易的形式以及发电机组运行的特点,发电机组的容量可分成3段:第1段主要是因为最小出力的限制或者由于合同交易的要求,其电力总要被加载发电,对应的报价原则上用其成本表示;第2段容量和第3段容量分别表示完全竞争与策略行为状态下的容量,其报价表示为离散概率分布。即
式中:Ci,1,Ci,2,Ci,3分别对应第1、第2、第3段容量;bi,1为第1段的成本(报价);pbi,1为第1段报价为bi,1的概率;bi,kl(k=2,3;l=1,2,3)为第2、第3段容量分别对应的3个不同的成本(报价);pbi,kl(k=2,3;l=1,2,3)为第2、第3段容量分别对应的3个不同成本的概率,
机组的强迫停运与报价概率之间是独立的,因此考虑强迫停运后,机组的容量概率密度函数为:
式中:Ci,0=0为机组强迫停运的状态,其概率pi,0=λFORi,无运行成本;pi,kl为考虑机组强迫停运后的各容量块的概率,
由式(11)、式(13)可得:
式中:i=1,2,…,n;k=2,3。
以式(12)所表示的各发电机组容量块为单位(此时一个机组有7个容量块,排序不考虑容量块Ci,0),以每个容量块对应的价格为基础确定优良加载序。按此顺序加载容量块,并求取系统有效容量分布。此处优良加载序体现了电力市场的统一出清规则,即按报价排序,从低到高购买。
容量被分块购买,但机组运行时的容量则是该机组所有被购买容量块之和,故不能直接用容量块加载,需用等效机组替代。等效是指用等效机组参与计算,计算所得的机组期望生产电量、系统可靠性等指标都与实际情况等价。
当容量块(Ci,k,bi,kl,pi,kl)被加载时,具体构造等效机组的方法如下。
1)计算Ci,1,Ci,2,Ci,3的加载概率pci,1,pci,2,pci,3:
式中:pi,2d和pi,3d分别为式(12)中机组i第2容量段和第3容量段状态d的概率;d=1,2,3。
2)在此基础上,等效机组容量密度函数为:
式中:
xi,3为等效机组容量最大的状态,其概率pei,3=min{pci,1,pci,2,pci,3}。xi,2的状态取决于集合{pci,1,pci,2,pci,3}中的最小概率,当pci,3为最小时(即pci,3<pci,2),表示状态xi,3已经将Ci,3加载概率用完,选择xi,2=Ci,1+Ci,2,且由于Ci,2有一部分已经在xi,3加载,其概率为pei,2=min{pci,1,pci,2}-pei,3;否则为xi,2=Ci,1+Ci,3,其概率为pei,2=min{pci,1,pci,3}-pei,3。同理可解释xi,1的选择,其概率pei,1=pci,1-pei,2。xi,0为机组强迫停运的状态,其概率为pei,0=λFORi。
关于等效机组有如下几点需要说明:
1)容易证明,上述所有容量的状态构成了一个随机变量概率密度分布,且等效机组中容量块Ci,1,Ci,2,Ci,3的加载概率分别等于pci,1,pci,2,pci,3。机组实际运行时是按照各容量块销售情况之和确定其发电容量,故等效机组的容量按尽可能组合最大容量运行的原则确定,其对应概率则由所包含容量的加载概率最小值确定。以上可保证机组的期望电量与系统可靠性计算的正确性。深入讨论将另文给出。
2)如果计算中pei,s=0,s=2,3则表示等效机组无此状态。例如:如果pci,3=pci,2,则pei,2=0,此时等效机组无xi,2状态;如果pci,1=pci,3=pci,2=1-λFORi,则等效机组为式(3)所示的情况。
3)容量块Ci,2和Ci,3加载时,Ci,1必须先加载(该块是最小出力块),因pci,2和pci,3 的最大值是1-λFORi,故有pci,1≥pci,3,pci,1≥pci,2,相关性得到保证。如果pci,2≥pci,3,则加载Ci,3时Ci,2已被加载。但是否存在这种要求则要根据Ci,2,Ci,3的含义而定。按本文的选择,应有此条件。此处为表示本方法还可考虑pci,2≤pci,3 条件,也给出了考虑pci,2≤pci,3的构造方法。
4)同一个机组不同容量块的等效机组是相关的。由等效机组的相关性,在求取系统有效容量时,等效机组加载时要将前面已加载的同一机组的等效机组反卷出来,然后再用该容量块对应的等效机组加载。该加载过程可表示为:
式中:
根据容量的概率密度函数,可求其半不变量法以及有效容量分布。这个过程与成本情况一样,唯一不同的是要使用等效机组的概率密度函数以及式(17)的过程。
基于有效容量的PDC计算与成本一样,需要指出的是,等效机组包含了不同价格的容量块,此时边际电价对应其中报价最大者,即该等效机组对应的容量块的报价。具体计算流程见附录A图A1。
3 算例
根据文献[3]给出一个基于PJM市场的数据,按照本文的算法进行了计算。表1为发电机组的基本数据,市场中有20个公司,每个公司都拥有表1中的17台机组,即系统中共有340台机组。表2为负荷数据。
机组报价按照基载机组(机组1～6)、腰载机组(机组7～12)和峰载机组(机组13～17)分为3个类型,其报价概率按照对报价(高低)的偏好来设定,即式(10)中的pbi,k1,pbi,k2,pbi,k3(k=2,3)分别为基载机组(0.6,0.3,0.1),腰载机组(0.5,0.3,0.2),峰载机组(0.4,0.3,0.3)。然后按照式(13)得到式(12)的容量概率密度,如表3所示。
注:容量单位为MW·h;成本单位为元/(MW·h)。
表3中,1台机组有7个容量块(不含零容量块),系统中共有2 380个容量块。
图2给出了发电机组数据为表1、最大与最小负荷水平时的边际电价的PDC。
由图2可知,2个PDC不同,即边际价格的概率分布即使在相同机组情况下由于负荷的不同其分布也不同。图3给出了发电机组按成本(表1)和随机报价(表3)计算得到的所有负荷的平均PDC。
从图3可看出,报价的随机性引起的PDC变化明显,特别是在价格比较高的部分。这也说明了随机性申报价格考虑的必要性。
经计算,基于成本报价时,PDC计算需时0.6 s;考虑报价随机性时,PDC计算需时2 s。可以看出,这种理论框架下的PDC计算速度非常快。
4 结语
本文给出了一种考虑发电机组强迫停运以及机组申报价格随机性的电力市场边际电价的PDC的理论计算方法。该方法具有如下特点:①同时考虑了机组强迫停运与报价随机性引起的边际电价变化;②利用累积量法进行计算,在一定的精度下计算时间很短。而这些特点使得该方法为长期电价的估计提供了一种有效的工具。
附录见本刊网络版(http://aeps.sgepri.sgcc.com.cn/aeps/ch/index.aspx)。
摘要：定义了面对负荷水平的价格持续曲线和面对考察期内所有负荷的平均价格持续曲线。依照该定义,给出了考虑发电机组强迫停运和机组报价随机性的价格持续曲线的计算方法。该方法通过用等效机组替代发电机组的容量块,从而便于采用电力系统随机生产模拟的方法计算边际电价的概率和价格持续曲线。该方法具有计算速度快且概念清晰等优点。将该算法应用于一个PJM电力市场的计算算例,计算结果说明了文中方法的优越性。
关键词：价格持续曲线,随机生产模拟,半不变量法,电力市场
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我国电价政策和上网电价方法初探 篇2
我国的电力在计划经济下是行政性垄断行业, 对价格的管制极为严格, 国家操控下的电价种类极其繁多, 再加上我国的电力体制改革是渐进实施的, 所以目前电力市场在各个环节的定价, 很大程度上仍依赖于原有的定价模式, 使我国的电价改革难度比较的大。因为上网电价是电力价格体系中的重要环节, 是调节厂网利益的重要尺度。电厂与电网的分离, 必然打破在电厂与电网之间以电能为产品的传统生产流程关系, 而形成以电能为商品的新型买卖关系。上网电价也就成了电厂与电网利益分配的重要尺度, 如何确定上网电价会直接影响电厂与电网的利益, 上网电价必将成为电厂与电网的共同关注点。希望通过对上网电价制定方面的问题的探讨和阐述, 能够引起有关部门对上网电价改革的重视, 把电力工业电价改革的第一步——上网电价的历程走好, 为其他环节的改革做好铺垫。
1 制定上网电价的方法
1.1 上网电价特点
制定电价的方法不外乎两种, 即会计定价方法和边际定价方法。以成本为基础的不同的定价方法实质上反映不同的成本核算方法, 但电价的制定首先必须保证发电成本的全部回收, 并考虑一定的投资回报。
1.1.1 一部制上网电价的特点
①优点:第一, 一部制电价符合市场竞争的客观规律;第二, 一部制电价有利于降低成本、增加效益;第三, 一部制电价操作方便, 结算简单。
②缺点:第一, 一部制电价反映不了峰电源、基电源的成本结构和效益结构;第二, 一部制电价不利于电网电源和资源优化配置, 不利于电网经济调度;第三, 一部制电价反映不出新老电源成本结构的差异;
1.1.2 两部制上网电价的特点
两部制电价, 指分别按照容量和电量两部分来计费的电价制度, 由容量 (基本) 电价和电量电价构成, 其中容量电价部分一般根据接入系统的额定容量大小计费, 主要用于回收固定成本;电量电价则是根据实际成本发生的电量交易计费的, 主要用于回收变动成本。其特点:
(1) 容易实现合理补偿成本、合理确定收益的原则。
(2) 能较好地体现“同网同质同价”的原则, 有利于电网的经济调度。
(3) 能较好地处理我国新老电厂的竞价上网问题。
(4) 吸引投资, 利于融资。对于电厂来说, 由于有容量电价作保证, 相对仅用单一的电量电价在市场上竞争, 市场风险减小, 资金来源稳定, 融资还贷和投资回报有保证。
1.2 两部制上网电价比较
(1) 会计成本方法, 一般依据以往的帐面投资计算折旧费用。考虑到通货膨胀因素及能源、环境等方面开支的增加, 使得按以往帐面投资计算的折旧费, 不能满足企业扩大再生产的要求。而边际成本方法依据将来的供电成本计算电价, 克服了这一缺点。
(2) 会计成本定价法以历史的投入成本和运行成本为基础测算电价, 但其采用现行价格来制定电价, 受未来通货膨胀和环境改善要求的影响, 现行价格易受到扭曲, 达不到资源合理分配的目的, 并且, 折旧率和报酬率是人为定的, 容易使电价严重偏离价值。而边际成本方法采用的是影子价格, 能正确的反映将来经济成本的变动趋势和未来资源的价值, 避免了电源结构改变及投资的波动对成本造成的影响, 可获得最大社会效益。
(3) 边际成本定价尤其是短期边际成本定价容易造成收支不平衡。而会计成本方法却不存在这一问题。
2 两部制上网电价在操作中出现的问题及建议
2.1 出现的问题
两部制上网电价定价方法在实际运用中, 难免出现一些问题, 比如:
(1) 两部制电价中的容量电价可变性大, 容量成本的可比性较差。
(2) 两部制电价中, 容量电价虽然表面上更能体现“公平”原则, 但复杂的操作不易实现。主要是机组的分类和定义问题, 是按容量来确定还是按照类型来确定容量电价?如果按照相同装机容量机组容量电价相同, 则同一电厂、同一网内会有数个容量电价, 这使操作变得复杂化。同时, 装机容量相同而性能不同的机组将陆续投入运行。
(3) 采用两部制电价定价方法制定上网电价, 虽然电厂固定成本及利润仅靠容量电费就可以得到补偿。但是竞争只局限于电量电价, 市场竞争力度比较小, 发电企业参与竞争的积极性低, 取得的效果也有限。
2.2 对策和建议
针对两部制电价在操作中出现的问题给出以下一些改进措施:
(1) 尽快整顿我们国家电厂参差不齐的状况, 合理的完成并网、并厂。在容量电价的核算过程中, 关键是哪些机组归为使用同一个容量电价的类别, 建议水电机组和火电机组分开, 根据实际情况, 核定基荷、腰荷和峰荷电厂机组的边界, 制定三个容量电价。
(2) 为了更好的鼓励竞争, 固定成本不完全由容量电费回收, 把其中的一部分通过电量电费回收, 这样就是容量电费回收的那部分固定成本为容量成本, 而通过电量电费回收的运行成本和部分固定成本为电量成本, 很显然, 总有下式成立:容量成本+电量成本]固定成本十运行成本。
(3) 可以根据市场供求关系的变化调节容量电价 (同比例下调容量电价) , 其基本构思是引入反映电网所在供电区域电能供应状况的市场供求关系来确定容量电价, 供大于求, 容量电价适当下调;供不应求, 容量电价至少维持正常水平, 需要还可以适当的上调, 即缺电时多支付一些, 反之则少支付。
3 结语
建议在电力市场电量紧缺、电源投资资金充裕以及经济较为发达而且调峰机组较少的地区, 采用操作比较简单容易的单一制上网电价, 火电机组比较适用。反之, 采用两部制上网电价, 用于调峰和调频、调相、备用任务的机组, 主要是水电厂。
在资源配置效率方面, 边际成本法优于会计成本法, 在避免亏损、保证财务平衡方面, 会计成本法优于边际成本法。从电力工业的长远发展和社会效益最大化的角度来考虑, 边际成本法定价是必然的选择。
摘要：上网电价是电价体系当中的基础环节, 在电力市场上能发挥杠杆作用。由于历史原因, 不同类型的电厂继续执行着不同的上网电价。在“厂网分开、竞价上网”的进程中, 如何制定科学合理的上网电价, 保持发电市场的供求平衡, 促使电力市场在公开、公平、公正的条件下进行有效竞争, 保持整个电力市场充满活力, 使资源得到合理配置, 使社会效益得到优化。文章首先对电力市场化的改革作简单的阐述说明, 之后再针对目前人们比较关注和应用比较广泛的两部制上网电价, 将其分为会计成本法和边际成本法来论述, 并作比较和分析。
关键词：电力市场,电价政策,两部制上网电价
参考文献
[1]陈睿, 袁若宁.几种电价模型的探讨[J].当代经济, 2005.6.
[2]黄伟.基于电力市场的发电侧上网电价探析[D].华北电力大学.2005.
[3]张娜, 郑凤.基于边际成本的两部制上网电价模式研究[J].四川水利发电, 2004.9.
电费和电价管理工作方法探讨 篇3
关键词：电费,电价,方法
1 做好电价的制订和管理工作, 为电费的回收创造有利条件
1.1 我国的电价模式
现阶段, 我国电网销售电价实行分类电价和分时电价。定价的原则是统一政策、统一定价、分级管理。近年来, 我国电价改革方案相继出台, 电价改革取得重要进展, 但是, 在上网电价、输配电价及销售电价各环节仍有诸多问题亟待解决, 尤其是销售电价分类结构不合理, 交叉补贴严重, 2013年, 发改委明确提出推进电价改革, 简化分类, 扩大工商业用电同价实施范围, 完善煤电价格联运和水电、核电上网价格形成机制。5月, 发改委发文将销售电价由八大类合并为居民生活用电、农业生产用电、工商业及其他用途用电三大类, 原则上5年左右调整到位。另外, 在用电类别归并过程中, 按电压等级进行分档定价。
居民生活、农业生产用电实行单一制电度电价, 工商业及其他用户中受电变压器容量在100 k VA或用电设备装接容量100 k W及以上用户, 实行两部制电价;受电变压器容量或用电设备装接容量小于100 k VA的实行单一电度电价, 条件具备的也可以实行两部制电价。两部制电价由基本电价和电度电价两部分组成。电价调整采取定期调价和联动调价。
1.2 电价的管理
电网企业用户数量庞大, 类别众多, 电力交易数据亦千差万别且交易量巨大;电价政策法规复杂多变, 对企业经营效益的影响难以估算;电价政策在执行过程中是否与目录电价标准存在差异, 监管机构难以有效监控, 政策执行效果大打折扣……这些都是电价政策执行和管理中遇到的客观问题。
1.2.1 正确执行国家电价政策, 用好用足电价政策, 确保双赢
规范电价管理流程, 做好客户用电分类、分档工作, 认真落实贯彻上级有关文件, 凡涉及电价收费等问题依据有关电价文件按条执行;深入挖掘电价政策内涵, 认真落实差别电价政策, 支持国家产业调整和节能降损环保等宏观政策顺利进行;认真落实减负政策, 维护企业和用户的合法权益;围绕电力体制改革, 加大检查整顿电价行为, 坚决纠正和处理深层次的、隐蔽的问题。总之, 在政策范围内, 灵活应用, 努力为用电客户和供电企业争取赢利空间, 确保国家、企业、客户三者利益最大化。
1.2.2 依法治企, 加强企业内部管理, 为电价政策执行创造良好基础
供电部门各级管理层要严格按照国家电网提出的依法从严治企的要求, 树立依法治企、规范经营的意识, 健全各级组织机构, 加强各级管理部门之间的联系, 精干队伍, 提高效率, 一个萝卜一个坑, 职责明确。
加强营销管理, 提高服务意识和市场意识, 确保企业各项经营任务的完成。重视内部管理和风险管控, 处理好完成营销任务与风险管理之间的矛盾:加强员工安全意识、风险意识、市场意识的培训, 建立风险考核机制, 责任到部门, 到个人, 形成长效机制。全面梳理, 保证管理制度与实施环节的环环相扣、明确分工、细化责任, 确保各项制度和风险与个人责任相连, 做到风险有人管, 有制度管的双管机制, 出现问题可以追根溯源, 降低企业经营风险, 提高企业经营效益。
1.2.3 做好电价日常管理工作
积极升级改造电价管理系统和服务意识, 严格按程序和要求, 做好对新装用户的定价、旧用户变更电价、传达国家电价调整等工作;做好电价的检查、审核工作, 避免权力电、人情电、关系电, 使电价管理更加规范, 确保电价执行准确到位。推广简单、好用、有升级接口的电价管理系统, 提高电价管理的效率和智能化, 实现电价管理自动化。做好电价执行情况检查整改活动, 确保电价执行效率。
2 做好电费的审核、回收和管理工作, 实现企业经济效益和营销目标
1) 做好电价政策的宣传、传达和执行工作。电费收取是电价政策执行的实践检验阶段。要做好电价政策的宣传、传达和执行工作, 按上级电价政策, 做好分类分档收取电费。按照电价政策变化及时传达、变更电费计量和考核工作, 保证按质按量完成电费收取。2) 做好抄表管理工作。严格抄表时间, 减小误差;不抄错, 不抄漏。以前人工抄表, 线损率居高不下, 推广智能电表以来, 远程集中抄表, 减小了误差, 线损率大大降低。检查线损率浮动范围, 避免和减少偷电, 漏电行为。3) 做好审核管理工作。电费核算也称电费“审核”, 包括及时、准确地收回电费, 做好电费帐务的统计报表等工作, 将误差率控制在一定范围内。账本的保存要专人化, 确保责任到人;新用户建卡的合理化, 依标准进行电价划分和电费管理;规范电费退补登记上报审核制度, 做到凡事按程序, 凡事有登记。4) 做好收费管理工作。包括, 做好用电法律法规的宣传工作, 建立电费缴纳激励机制, 鼓励按时、按量缴费;多样化收费方式, 积极推广插卡式预付费设施设备, 建立联网代收代扣收费制和信用评估收费制等, 提高电费回收率, 缩短收费间隔;提高计费精确度, 减少因误收费产生的不付费现象等。5) 抓安全生产, 业务培训工作, 提高理论和实践操作水平。加强业务人员营销管理水平, 规范安全生产和实践操作, 做好与上沟通, 与下沟通的双向沟通, 处理反馈信息等, 目的在于提高电费和电价的管理工作水平。
3 结语
一种短期电价预测的新方法 篇4
本文根据电价的变化特征,提出了一种基于灰自组织特征映射(Grey Self-Organizing Maps,GSOM)和回归型支持向量(Support Vector Regression,SVR)的电价预测方法。算例表明基于GSOM和SVR的短期电价预测是有效可行的。
1 灰自组织特征映射神经网络
1.1 自组织特征映射神经网络
自组织特征映射(Self-Organizing Maps,SOM)是Kohonen提出的一种人工神经网络模型,具有良好的聚类、自组织、自学习以及可视化的功能。它将多维输入空间投射到输出空间,每个神经元学习辨识一个特定类型的输入模式,可用于复杂的高维数据聚类分析。本文根据电价的影响因素,利用GSOM对其进行分类,得到特征相似的电价序列,为下一阶段SVR对短期电价的拟合预测做准备。
SOM网络中,先对所有从输入节点到输出节点的连接权赋以小的随机数。SOM网络的输入样本矢量与权mi匹配的程度可以用欧氏距离d表示为:
xp=(xp1,xp2,…,xpn)T,mi=(mi1,mi2,…,min)T。式中xp为输入样本矢量;p代表各个输入样本;xpj为与输入层的第j个神经元相联的每个样本的分量;n为输入神经元个数;mij为xpj与输出层第i个神经元的权。
如果在输出层中有一个神经元与输入样本xp匹配最好,记为c,则:d(xp,mc)=i=1m,2i,n…,k(xp,mi),其中k为输出层神经元个数。
此时该神经元及其邻域的权值的修正公式为:
其中α0、α(t)分别为初始学习率和目前的学习率;t、τ分别为目前的学习次数和总的学习次数;hci(t)为邻域函数;rc、ri分别表示输出单元c和i的位置;δ0、σ(t)分别为初始和目前的邻域范围。
1.2 灰关系系数的引入
SOM的学习规则在对竞争获胜的神经元及其邻域的权值进行调整时,仅考虑学习率、输入模式与获胜神经元及其邻域,并不能达到最好的分类效果。有人在其基础上利用灰关系系数[1]的描述方法刻画输入模式与所有参与竞争的神经元权值之间的某种隐关系,构建了GSOM,很好地提高了聚类能力。
在将灰关系系数引入SOM之前,必须先对所有的输入样本和权作归一化处理,使输入模式为单位长。归n一化公式为:
式中xp*、xp分别为归一化前、后的输入矢量;mi*、mi分别为归一化前、后的权;x*pj、m*ij分别为输入矢量分量和权分量。
归一化处理后,输入样本与权间的灰关系系数可定义为:
此时权值的修正公式为:mi j(t+1)=mi j(t)+ξijα(t)hci(t)[xp-mij(t)]。
2 支持向量回归
回归型支持向量(SVR)是由支持向量(Support Vector Machine,SVM)发展而来的一种算法。它能以任意精度逼近非线性函数,具有全局极小值点,收敛速度快,泛化能力强,拟合精度高的特点,己被应用于电力系统短期负荷预测、地下水位预报等领域,体现了良好的预测性能。本文利用SVR描述电价预测中复杂的非线性关系,对短期电价进行拟合预测,以提高预测精度。
设存在训练样本集{(xi,yi)}Ni=1,其中xi、yi分别为输入值和对应的输出值,xi∈RN,yi∈R;RN、R分别为对应的维n和1维空间。则SVR所对应的回归函数为:
式中Φ(x)是输入空间到高维空间的非线性映射;w为系数;b为阀值。
通过下列式子估计w,b的值:
式中是正则化部分;N为样本的个数;c为用来平衡经验风险和正则化部分的正常数;e[f(x)-y]为ε不敏感损失函数。
为求w和b,需引入松弛变量ξi和ξi*,使得:
其中,公式(3)的不等式约束条件为:
由于特征空间的维数很高,且目标函数不可微,直接求解式(3)不现实,SVR通过引入点积核函数K(xi,xj)=Φ(xi)·Φ(xj)和利用wolfe对偶技巧避开了这个问题:
其中,公式(4)的约束条件为:
式中αi、αi*为对偶参数。
则相应的回归函数式(2)可写为:
根据回归型支持向量的性质,只有少数αi、αi*不为零[2]。这些αi、αi*所对应的点就称为支持向量,回归函数由它们完全表征。显然,式(5)是一个凸规划问题,能得到全局最优解。
3 基于GSOM和SVR的短期电价预测
3.1 基本思想
由于受到电力需求水平、市场供给情况、系统运行状况、气象情况等诸多因素的影响,电力系统短期电价的变化具有复杂的不确定性。而且,这些影响因素复杂多变且相互作用,动态地改变电价预测模型中输入、输出的关系,形成不同的变化系列。在电价预测的过程中,必须注意这些差别,对不同条件下的电价进行分类预测。
本文的预测过程分为两个阶段。第一阶段把电价的各种影响因素作为输入数据,利用GSOM网络根据数据的相似程度进行聚类,形成相对简单的电价变化系列。在第二阶段,分别利用24个时段的SVR网络对不同系列的电价进行拟合预测。这更好地描述了电价的变化规律,提高了预测精度。
3.2 预测模型
本文采用图1所示的模型预测短期电价。
3.3 输入变量的选择
电力系统短期电价预测可看成一个多变量函数回归问题,电价f(x)为函数的输出值,相应的影响电价的因素为输入变量。研究电价与主要影响因素的关系,正确选择输入变量,对于短期电价的预测具有重要意义。影响电价的主要因素为:
(1)历史电价。研究表明,前几个时段的电价和历史日中同一时刻的电价与预测时刻的电价具有较强的相关性[3]。
(2)负荷。在总发电容量相对不变的前提下,系统负荷水平的高低在一定程度上反映了短期电价的高低[4]。
(3)日子类型。正常的工作日和休息日、法定节假日负荷峰、谷值差异较大,出现时刻也不同,反映到短期边际电价上则表现为日交易电价曲线趋势有明显不同[4]。
(4)气象。气象对负荷的影响已成共识,同样,气象对电价也存在一定的影响。
(5)发电商的报价策略。电力市场中发电商的报价策略也是影响电价的一个重要因素,但它属于商业秘密,不可能事先知道,而分析和预测发电商的具体报价行为又是一项困难的工作[5],因而不适合作为电价预测的输入变量。
通过分析影响电价的主要因素及电价的变化特点,本为采用如下的输入变量:预测日前三天同一时段的电价;预测时段前个时段的电价;预测时段的负荷预测值;预测日的节假日属性和平均温度;输出为预测时段的电价预测值。
4 预测步骤
本文预测短期电价的具体步骤可描述如下:
(1)分析系统特性和影响因素,设置模型参数。
(2)把GSOM的权值初始化为小的随机数,确定训练样本,并对训练样本和权值进行归一化处理。
(3)重复训练GSOM网络,直到收敛为止。
(4)根据GSOM网络输出的获胜样本的聚集中心点的个数确定样本分类数,在各个分类的电价中按时段分成24种训练样本。
(5)保持GSOM网络的权值不变,分别对每个分类中的24个SVR网络进行拟合训练,直到满足要求为止。即可得到基于GSOM和SVR的具有分类能力的短期电价预测模型。
(6)把预测数据输入训练好的预测模型,预测短期电价。
5 算例结果与分析
本文采用1999年美国加州电力市场公布的以小时为单位的历史电价数据、负荷数据和美国国家气象预测中心提供的天气数据对1999年3月18日(工作日)24个时段的电价和1999年几个节假日的短期电价进行预测,如表1、表2所示。GSOM的输出神经元数为15×15。排序阶段GSOM的初始学习率α0和最终学习率ατ分别为0.9和0.05;学习的最大次数为2 000;初始邻域δ0和最终邻域δτ分别为8和1。进入收敛阶段后,α0和ατ分别为0.05和0.01;邻域范围始终为0;学习的最大次数为1 000。SVR采用高斯核函数,基函数宽度δ2为20;c为100;ε为0.001。为比较不同预测方法的预测效果,取平均相对误差eMAPE和均方根相对误差eMSE作为判断的依据:
其中A(i)、P(i)分别表示实际电价和预测电价。
(%)
表1记录了分别用传统的时间系列方法、神经网络方法和本文提出的基于GSOM和SVR的方法对加州1999年3月18日的24个时段的电价进行预测的情况。表2记录了用3种不同方法对节假日短期电价预测的情况。分析结果可得出如下结论:
(1)基于GSOM和SVR的短期电价预测精度优于用传统时间系列方法及神经网络预测的精度,且计算结果更为稳定。这是因为基于GSOM和SVR的预测方法能综合考虑各种影响电价的因素,而且不会陷入局部最优值,用于电价预测具有一定的优势。
(2)三种方法对节假日的预测误差均大于一般工作日的预测误差,这是因为节假日的训练样本相对较少,拟合精度不够高。
(3)无论采用哪种预测方法,都有几个时段的误差比较大。这可能是由系统运行情况突变、用户竞价策略转变等不确定因素引起的。
6 结语
电力系统电价预测受到很多因素的影响,很难在电价和这些因素间建立一种确定的数学模型。本文提出一种基于GSOM和SVR的短期电价预测方法,先利用GSOM综合考虑历史电价、负荷、节假日属性、气象等影响电价的因素,对电价进行分类,再分别建立SVR模型进行预测。用加州电力市场中的时段电价进行验证,结果表明本文所提方法相对其它方法具有一定的优势。
参考文献
[1]Hu Yi-chung,Chen Ruey-shun,Hsu Yen-tzeng,et al.Grey Self-Organizing Feature Maps[J].Neurocomputing,2002,48(4):863-877.
[2]Smola A,Scholkopf B.A tutorial on support vector regression[R],London:Royal Holloway College,1998.
[3]张显,王锡凡,陈芳华,等.分时段短期电价预测[J].中国电机工程学报,2005,25(15):2-6.
[4]李彩华,郭志忠,王志伟.混合式短期边际电价预测模型[J].电力系统自动化,2002,26(21):29-33.
电价计算方法 篇5
关键词：电力营销,电费,电价
电力企业的营销管理就是在电力行业的竞争过程中, 通过对市场的充分了解和观察, 采取有效的措施实现企业经济效益的提升。而采取措施就要从两方面进行入手, 其一是电费, 其二就是电价, 只有对这两方面进行了全面细致的分析和了解, 才能够真正的提高电力营销管理水平, 从而提高企业的经济效益。但是要对电费和电价进行细致的分析和了解, 难度系数也是很大的, 这就要求相关的电力营销人员要掌握充分的专业知识, 对于电力政策和电量统计方法有个全面的了解, 还要能够分析出市场的发展趋势, 以便对电费和电价进行分析。
1 营销统计数据的采集
在对电价和电费进行整理统计之前要先做好对营销数据的采集工作, 这为了保障电力营销人员能够做好电费和电力整理的工作的重要依据, 从而能够获得充分的电费和电价数据。在进行电价和电费数据的统计时, 要制定相应的汇报表, 将电费的收取情况和电价的涨幅波动进行仔细的记录汇总。这些数据的采集要依靠基层的电力营业厅。基层的电力营业厅要对每天的用电量情况和电费进行分类统计, 将统计好的回报表交予电力营销人员, 帮助其对电价和电费进行分析。
2 对电力营销的数据进行分析
营销数据除了要具有精准性, 还要具有时效性, 采集的数据要有用要及时, 在进行数据分析的时候才能够更加的准确。要运用相关的数据统计法对采集的数据进行分析, 保证数据的质量和数量, 对数据进行综合的研究。电费和电价受一些因素的影响因此会在不同的情况下有不同的变化, 所以要具体问题具体分析。
2.1 电费会受到售电量的影响。
在对电费的数据进行分析时, 要注意到售电量的问题。售电量对于电费具有严重的影响, 因此要对售电量数据进行有效分析。在分析数据时, 可以运用同度量对比的方式, 然后将数据进行转化, 得出确切的数据, 总结到汇总报告中。
2.2 售电价变化也会对电费产生严重的影响。
电价受消费水平和物价的影响, 会出现上下波动的情况, 虽然这种波动并不是很大, 但是其对于电费也会有影响。对售电价变化的分析也可以采用同度量对比的手段, 对电费的数量进行统计。
3 电力销售电价与电费存在的问题
3.1 电价问题。
电力在销售的过程中, 会受到不同因素的影响, 这就使得电价会存在不同的问题, 主要的问题有以下几个方面:
3.1.1 电力企业对电力具有销售的职能, 但是电力的电价仍然由政府来规定, 政府对于市场经济的整体发展态势掌握的并不是很详细, 使得电价的定制和市场之间产生了脱节, 使得电价的销售模式单一, 销售灵活性降低。因此, 电力企业应该参与到制定电价的过程当中, 对于电价的制定要具有高度的重视, 将市场经济的发展态势与电力的价格定制相结合, 保证电价的真实性。
3.1.2 针对一些高强度用电的企业, 销售的电价的制定采用阶梯模式, 根据企业用电的总量和用电形式的不同进行电价的分类, 这样就使得电力企业的发展受到了限制。这种阶梯式的定价形式本身具有很强的矛盾性, 只有对其不断进行完善, 才能够保障电力企业的经济效益。
3.1.3 在用电高峰期和用电低谷期的电量的电费计算上, 还有着很严重的问题。这些时间段的电量波动幅度比较大, 忽高忽低, 如果采用统一的定价, 会显得十分不合理。
3.2 行政干预方面存在的问题
行政部门对于供电企业的电价定制有干涉的职能。行政部门可以适当的调整电价, 以提高供电企业的综合实力, 加强其在市场中的竞争力。但是值得一提的是, 在进行电价的调整时, 行政部门要结合用电单位的实际情况, 对于不同的用电用户采取不同的电价调整措施。电价的调整比例一旦失衡, 则很容易导致电力销售的失调。
电力企业在进行电力销售的过程中, 会对电费和电价要进行一定的限制。这种限制权利使得供电企业要承担一定的电费损失。但是对于电力企业来说, 提高其经济效益的最主要途径就是通过回收电费。因此, 电费的严重损失不利于企业的经济发展, 使得企业的经济效益和社会效益都无法得到保证。
4 进行电费和电价的改进措施
4.1 完善相关的制度和规范。
供电企业的首要任务就是要对市场的实际情况进行掌握, 根据实际的信息来进行电费、电价的制定。供电企业在针对销售电价与电费进行管理的过程当中, 需要以政府相关部门的定价为基本前提, 在充分遵循政府部门所确定定价规律的基础之上具备对销售电价与电费的一定自主权。在现阶段整个电力系统市场经济的发展体制作用之下, 政府针对销售电价与电费的定价权利集中体现在对最高限额电价的制定当中。在满足该最高限额定价的情况下, 供电企业应当依照自身的经营管理状况以及经营目标进行销售价格的制定。
4.2 技术创新方面。
供电企业应当借助于现代科学技术针对峰、谷状态电价进行合理计算, 在此过程当中明确电价的浮动比例, 借助于此种方式实现对峰谷状态电价实施范围的有效扩大, 从而发挥供电企业运用销售电价与电费管理手段达到削峰填谷的关键目的。与此同时, 供电企业还应当结合对气象资料的预测数据分析, 确定该区域年度性丰枯季时间段, 确保相关火电及水电优势能够得到充分发挥。
4.3 体制改革方面。
供电企业应当针对容量电价的实施范围进行合理调整与扩大, 特别是对于营业性用电而言, 电力企业在针对销售电价与电费进行制定与管理的过程当中应按照“两部制”方式进行电价执行操作, 按照最大需要进行电费执行操作, 确保负荷峰谷差能够得到最大限度的控制, 并在此过程当中提高其负荷率参数。供电企业在针对销售电价与电费进行管理控制的过程当中应当明确基本电价当中两种电价计算方式的适用范围。
5 结论
总而言之, 在现代科学技术的发展下, 人们日益增长的对电力系统建设提出了新的要求, 电力企业要适应时代发展的需要, 就必须完善自身建设, 优化管理, 对影响电力营销的各方面因素进行详细的对比和分析, 以得出最适合企业发展的营销管理方式, 提高企业经济效益, 保证企业的稳步发展。
参考文献
[1]秦鹏理, 李海青.营销管理的机制创新[J].中国电力企业管理, 2007 (6) .
电价计算方法 篇6
关键词：供电公司,电价调整,管理分析
0 引言
为了适应不断变化和发展的市场竞争环境, 供电公司应该建立健全相应的电价管理体系, 将供电公司的经营目标、发展战略、业务规划、专业技术和人才管理等等有机结合起来。这里需要指出的是, 国家发改委批准执行的是省内统调机组和跨省电网的上网电价和销售电价。省级物价主管部门批准执行的是非统调机组的上网电价。从目前看来, 在政府相关部门监管之下, 具有垄断性的供电公司进行供电电价相关方面研究的困难之处在于:如何将供电公司的电价确定下来, 并进行相应的成本控制。供电公司应该采用持续性、前瞻性和全局性的方法, 最大限度地抓住时代赋予的机遇, 努力保持供电公司的竞争优势, 促进供电公司的良性发展。
1 美国和法国的电价制度借鉴
目前, 国内外对供电公司电价方面的研究已经取得了一定的成果, 不同国家有着不同的电价制度,
1.1 美国的电价制度 (如图1所示)
(1) 按照季节性电价。
(2) 分时段电价。
(4) 命线电价。当地政府为了能够特别照顾到一些低收入的居民, 设置了相应的命线电价。
(3) 可以停止供电电价。针对的是广大企业客户, 当电力系统缺少电力的时候, 应该中断相当一部分企业客户的供电负荷。
1.2 法国的电价制度
(1) 黄色电价。保持在36—250k VA容量的低压用户比较适合采用黄色电价。
(2) 蓝色电价。维持在3—36k VA容量的低压用户比较适合采用蓝色电价。
(3) 绿色电价。保持在250k VA容量的高压用户和中压用户比较适合采用绿色电价, 调块电价、普通电价和削峰日电价是绿色电价的重要组成部分, 可供广大用户进行挑选。
2 供电公司电价调整应对策略
近年来, 对电价上涨造成严重影响的是:煤炭涨价。电力企业经济效益受到大幅度影响的主要原因是:上网电价不停地上涨, 但是却没能及时调整售电价。当前我国的电力供应十分紧张, 只有国家大力采用分时电价, 才能大大扭转严重缺电的局面。广大电力用户在不同时间用电量是不同的, 分时计价电量阶段都是分别进行制定的。
为了广大电力用户实现电力, 并促使其发挥削峰填谷的作用, 下面两个是较为有效的措施。第一, 注意实现峰谷电价应该选择在一个恰当的范围, 采用电力用户数量少、小范围的变压器, 保证变压器容量不低于500kvar, 将重点放在相当一部分企业客户上是明智地选择。这些企业用户数量虽小, 但是用电负荷并不小, 能够大幅度提升负荷利用率, 充分发挥移峰填谷的作用。广大企业用户是实行峰谷电价主要服务对象。在已有电价的基础上, 为了能够吸引越来越多的电力用户实现削峰填谷, 峰谷电价应该严格按照科学、精确地计算将峰谷差价进一步拉大。广大电力用户只要在峰谷电价相关政策调整的范围之内, 应该积极相应有关政府部门出台的一系列电价政策, 保证实行峰谷电价, 不断加快实施电价的速度。只有满足一定条件下广大电力用户才能进行电价调整和制定电价。这个条件是:认真分析和计算电能成本, 对用电结构、各种类型电力用户的电费比例、售电量的变化幅度和历年的电费构成等等十分熟悉, 在充分考虑相应的经济指标和多种因素的基础上, 通过对相关方面进行综合评价之后, 我们能够对未来电价收益有一个较为合理的预测。第二, 相关方面的准备工作不容忽视。这些准备工作包括:在开展供电公司研究工作的过程之中, 有关专业人员必须充分考虑相关方面的因素, 在这里负荷、售电量和电费收入等等是这些因素的重要组成部分, 努力挖掘出广大电力用户用电的客观规律, 结合未来经济社会长远的发展规划, 按照客观规律开展好用电相关方面的预测工作。从某种意义上说, 对原有电价提出相应的调整方案、科学地制定整个电力系统长远的发展规划和制定全新的电价等等都会受到预测结果较大的影响。
3 供电公司电价管理应对策略
从国家出台的一系列电价政策来看, 电价构成十分复杂。不一样的行业, 电价自然不一样;不一样的用电性质, 采用不一样的电价;不一样的电压等级, 不一样的电价;不一样的用电季节, 不一样的电价;不一样的用电时间段, 不一样的电价;不一样的区域, 不一样的电价。另外, 基本容量和利率调整考核必须引起相关方面的高度重视。这里需要指出的是, 电价体系十分复杂, 供电公司假如缺乏科学、合理的电价管理, 无法避免工作中出现差错, 导致难以取得预期的经济效益。为了进一步促进广大电力企业利润最大化, 为了进一步维持供电公司的可持续发展, 供电公司应该关注用电性质和广大电力用户的实际需求, 严格按照国家相关方面的电价政策, 对销售电价进行核准, 既要确保用电客户的利益不受侵犯, 又要确保不损害电力企业的利益。从内部管理出发, 进行平均售电量中价管理的主要原因之一是:对平均电价进行核算具有一定的难度, 管理有一定的难处。管理好平均电价的方式有以下三种。第一, 强化对相关专门人才的培训, 促使其政治水平和业务素质大幅度提升, 大大降低在用电分类过程中的失误率。第二, 对一部分假公济私的供电价销人员加强教育, 加大惩罚力度。第三, 严格执行相应的电价, 定期检查, 加大营业普查力度。
4 总结
总而言之, 供电公司电价调整与管理分析方法的优化措施具有十分重要的意义和作用。随着我国电力体制不断的深化改革, 供电公司采用电价调整与管理分析方法的优化措施是一种必然的发展趋势, 电力市场能否安全稳定地运行很大程度上取决于能否将供电公司的电价确定下来, 不让供电公司的电价出现过大的波动。文章结合电公司电价调整与管理分析方法的优化措施的实际情况, 在深入了解美国和法国的电价制度借鉴的基础上, 提出了供电公司电价调整应对策略, 指出了供电公司电价管理应对策略, 希望能够不断地增强供电公司电价调整与管理分析方法的优化措施的实际效果, 能够不断地促进供电公司可持续发展。
参考文献
[1]张萍.电价调整对我国经济的影响[J].电源技术应用, 2013
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[5]张丽英, 谭忠富, 王绵斌, 乞建勋, 张蓉.考虑不确定响应的分时电价分级优化模型[J].中国管理科学, 2009