基于matlab的多目標(biāo)實(shí)現(xiàn)峰谷分時電價的研究

1、分時電價的研究陳澤群目錄1、峰谷時段確定2、用戶響應(yīng)3、分時電價數(shù)學(xué)模型4、模型的優(yōu)化求解一、峰谷時段確定1、采用模糊數(shù)學(xué)確定的原則：l 負(fù)荷曲線上最高峰點(diǎn)處于峰時段的可能性為 100%，處于谷時段的可能性為 0；l 負(fù)荷曲線上最低谷點(diǎn)處于谷時段的可能性為 100%，處于峰時段的可能性為 0。一、峰谷時段確定典型日負(fù)荷曲線一、峰谷時段確定確定曲線上其余各點(diǎn)處于峰時段和谷時段的可能性： 采用圖 3-2 所示的偏小型隸屬度函數(shù)來確定各點(diǎn)處于谷時段的可能性一、峰谷時段確定2.約束條件可以將日 24 小時初步劃分為一個谷時段、二個峰時段，最多三個平時段，總共最多 6 個時段。I.假設(shè)每時段長度大于等于

2、 2 小時，II.峰、平、谷三個時段的總時長均不得小于 6 小時III.限制分區(qū)不出現(xiàn)重復(fù)部分一、峰谷時段確定3.確定方法： 假設(shè)每種峰谷時段的劃分方法記為f i，按照上述方法可得到峰谷時段劃分的集合：F = f i, i=1,2,., n 在每種峰谷時段劃分模型f i下，建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型來進(jìn)行優(yōu)化，然后將結(jié)果在 F 下進(jìn)行比較，從中選取最優(yōu)解。目錄一、峰谷時段確定二、用戶響應(yīng)三、分時電價數(shù)學(xué)模型四、模型的優(yōu)化求解二、用戶響應(yīng)采用基于消費(fèi)者心理學(xué)的分時電價用戶響應(yīng)原理確定負(fù)荷曲線。 根據(jù)消費(fèi)者心理學(xué)原理，對用戶的刺激有一個差別閾值，在這個差別閾值的范圍內(nèi)，用戶基本上無反應(yīng)或反應(yīng)非常小，即不敏

3、感期（相當(dāng)于死區(qū)）；超過這個差別閾值的范圍時，用戶將有所反應(yīng)，且與刺激的程度有關(guān)，即正常反應(yīng)期（相當(dāng)于線性區(qū)）；用戶對刺激也有一個飽和值，即反應(yīng)極限期（相當(dāng)于飽和區(qū)）二、用戶響應(yīng)采用基于消費(fèi)者心理學(xué)的分時電價用戶響應(yīng)原理確定負(fù)荷曲線。負(fù)荷轉(zhuǎn)移率：實(shí)行分時電價后，負(fù)荷從高電價時段向低電價時段轉(zhuǎn)移量與高時段電價負(fù)荷量之比。二、用戶響應(yīng)采用基于消費(fèi)者心理學(xué)的分時電價用戶響應(yīng)原理確定負(fù)荷曲線。用戶響應(yīng)模型可以近似擬合成式所示的分段線性函數(shù)。右邊式子為峰荷到谷荷轉(zhuǎn)移的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率函數(shù)二、用戶響應(yīng)采用基于消費(fèi)者心理學(xué)的分時電價用戶響應(yīng)原理確定負(fù)荷曲線。實(shí)施分時電價后，用戶負(fù)荷會發(fā)生相應(yīng)的峰平、峰谷和平谷轉(zhuǎn)移

4、，對應(yīng)不同分時電價的負(fù)荷轉(zhuǎn)移率假定符合上述響應(yīng)曲線，則各時段的擬合負(fù)荷可以表示為二、用戶響應(yīng)采用基于消費(fèi)者心理學(xué)的分時電價用戶響應(yīng)原理確定負(fù)荷曲線。u 采用專家已擬合的負(fù)荷反應(yīng)曲線，雖然并不一定能正確反應(yīng)用戶價格響應(yīng)情況，但用戶的響應(yīng)在某種程度上具有一定的相似性，且算例只是為了檢驗(yàn)?zāi)Ｐ偷目尚行裕淦畈⒉挥绊懽詈蟮慕Y(jié)果，因此具有一定的合理性目錄一、峰谷時段確定二、用戶響應(yīng)三、分時電價數(shù)學(xué)模型四、模型的優(yōu)化求解三、分時電價數(shù)學(xué)模型1、模型的基本假設(shè)a) 用電總量不變。根據(jù)國內(nèi)外需求側(cè)管理的經(jīng)驗(yàn)，實(shí)行峰谷分時電價后，一般用電量略有增加或基本保持不變，因此,此假設(shè)是合理的。 (b) 轉(zhuǎn)移到某一時段的

5、電量按時間軸平均分配。即轉(zhuǎn)移電量和轉(zhuǎn)移負(fù)荷的關(guān)系為：轉(zhuǎn)移了多少比例的電量，則負(fù)荷曲線就按同樣的比例縮小，這樣可以保證曲線的形狀局部保持不變。三、分時電價數(shù)學(xué)模型2、目標(biāo)函數(shù) 最小化系統(tǒng)峰負(fù)荷： 最大化系統(tǒng)谷負(fù)荷： 最小化系統(tǒng)峰谷差：三、分時電價數(shù)學(xué)模型3、約束條件 供電公司獲利 用戶獲利 用電總量基本不變 峰谷分時電價約束目錄一、峰谷時段確定二、用戶響應(yīng)三、分時電價數(shù)學(xué)模型四、模型的優(yōu)化求解四、模型的優(yōu)化求解基本步驟：1、分別求解兩個單目標(biāo)問題2、定義目標(biāo)函數(shù)的隸屬函數(shù)，將目標(biāo)模糊化3、根據(jù)最大隸屬度原則，將多目標(biāo)問題轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)優(yōu)化問題4、求解轉(zhuǎn)化后的單目標(biāo)問題分時電價數(shù)學(xué)模型1、利用模式搜索法求解單目標(biāo)問題的最優(yōu)解 首先,求解峰荷最小值的單目標(biāo)模型,采用matlab中的patternsearch工具求解有約束非線性問題,可得到xf、,xp、xg和目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)值Lmin，此時相對應(yīng)的峰谷差為d；其次，求解以最小峰谷差為單目標(biāo)的模型，同理,可得到xf，xp，xg和目標(biāo)函數(shù)的最優(yōu)值為dmin，與之相對應(yīng)的最大負(fù)荷為L分時電價數(shù)學(xué)模型2、將兩個單目標(biāo)模糊化峰負(fù)荷的隸屬函數(shù)表達(dá)式為分時電價數(shù)學(xué)模型2、將兩個單目標(biāo)模糊化峰谷差的隸屬函數(shù)表達(dá)式為分時電價數(shù)學(xué)模型3、根據(jù)最大隸屬度原則，轉(zhuǎn)化為單目標(biāo)問題求xf、,xp、xg.在確