(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211333179.3 (22)申请日 2022.10.28 (71)申请人 湖北电力交易中心有限公司 地址 430000 湖北省武汉市洪山区徐 东大 街341号 申请人 长沙理工大 学 (72)发明人 刘江平　汤旸　刘翊枫　霍伟强　 陈萌　陈晶品　叶泽　黄姗姗　 罗迈　 (74)专利代理 机构 长沙新裕知识产权代理有限 公司 43210 专利代理师 颜田庆 (51)Int.Cl. G06Q 30/02(2012.01) G06Q 50/06(2012.01)H02J 3/00(2006.01) (54)发明名称 一种基于供需情景和系统成本的分时段电 价计算方法 (57)摘要 本发明提供一种基于供需情景和系统成本 的分时段电价计算方法， 涉及电力电价技术领 域。 该方法先收集系统的发电机组容量成本数 据， 考虑不同负荷持续时间的容量成本分摊不 同， 采用峰荷责任法分摊系统容量成本， 计算每 小时的电量所分摊的系统分时容量成本； 再根据 系统负荷数据及电源机组出力水平， 判断电力市 场所处的供需情景， 供需情景包括系统供求平 衡、 系统供不应求、 系统供过于求、 系统极端； 接 着根据电力市场所处的供需情景选择对应的分 时段电价计算方法， 计算得到系统时刻单位电 价； 最后统计计算结果， 提取典型负荷曲线并进 行时段聚类。 较传统的单一电量电价模式而言， 本发明科学、 完善的构建了分时段交易定价参考 标准， 更加可靠有效。 权利要求书4页 说明书10页 附图6页 CN 115511541 A 2022.12.23 CN 115511541 A 1.一种基于供需情景和系统成本的分时段电价计算方法， 其特 征在于， 包括： 步骤S1， 基于峰荷 责任法计算电力系统年度不同负荷水平下单位电量的分时容量成本 Fi； 步骤S2， 预测电力系统各电源机组的出力水平， 包括清洁能源机组以及火电机组的出 力水平， 所述清洁能源机组包括水电机组、 风电机组、 光伏机组； 步骤S3， 计算电力系统分时净负荷， 并与火电机组出力约束进行比较， 判断电力市场所 处的供需情景； 所述净负荷为电力系统总负荷与清洁能源机组出力的差值； 所述供需情景 包括系统供求平衡、 系统供不应求、 系统供 过于求、 系统极端供 过于求四个场景； 情景1， 系统供求均衡： 系统净负荷大于火电机组的最小出力， 小于火电机组的最大出 力； 情景2， 系统供不应求： 系统净负荷大于火电机组的最大 出力； 情景3， 系统供 过于求： 系统净负荷小于火电机组的最小出力， 且不 为0； 情景4， 系统极端供 过于求： 系统净负荷小于火电机组的最小出力； 步骤S4， 根据电力系统所处的供需情景选择对应的分时段电价计算方法， 如下： 若为情景1： 则根据系统平均成本定价， 先计算系统的分时电量成本Vi， 再将分时容量成 本Fi与分时电量成本Vi叠加得到i时刻单位电价P1,i； 若为情景2： 则根据用户失负荷价值定价， 采用生产函数评估法计算用户失负荷价值得 到i时刻单位电价P1,i； 若为情景3： 则根据系统边际成本定价， 计算系统的分时电量成本Vi， 将其作为i时刻单 位电价P1,i； 若为情景4： 则根据发电企业失负荷价值定价， 用机组启停成本计量发电企业失负荷价 值， 得到i时刻单位电价P1,i； 步骤S5， 统计系统年度各时刻单位电价P1,i计算结果， 基于SOM算法提取典型月份中的 典型负荷日 的曲线， 再通过提取的典型月份的典型负荷日 的曲线进 行模糊c均值聚类， 得到 电力中长期市场分时段交易电价的时段聚类结果。 2.根据权利要求1所述的基于供需情景和系统成本的分时段电价计算方法， 其特征在 于： 所述步骤S1中， 基于峰荷责任法计算电力系统不同负荷水平下单位电量的分时容量成 本Fi时， 包括如下步骤： S101、 收集系统发电容 量成本数据， 计算系统总容 量成本； 收集系统发电机组的固定资产折旧费用、 材料费、 修理费、 员 工工资及福利支出数据， 采用如下公式计算系统总容 量成本； Cfx＝∑Cdep+∑Cmat+∑Crep+∑Csal   (1) 式中： Cfx为系统总容量成本； Cdep为发电机组的固定资产折旧费用； Cmat为发电机组的材 料费； Crep为发电机组的修理费； Csal为发电机组的员工 工资及福 利支出； S102、 将系统年时序负荷曲线按照负荷从小到大依次排列的方式转化为持续负荷曲 线， 确定各负荷水平对应的持续时间； S103、 在持续负荷曲线上， 对总电量进行横向切分， 采用如下公式计算同一负荷水平下 的单位电量分摊的容 量成本ΔDi；权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115511541 A 2ΔPi＝Pi‑Pi‑1   (4) ΔQi＝ΔPiti   (5) 式中： Pi表示i时的负荷； ΔQi表示负荷水平Pi至Pi‑1之间的电量； ΔCi表示电量ΔQi的容 量成本； ΔPi表示负荷水平Pi至Pi‑1之间的负荷差； Pmax代表系统最大负荷； Qi表示负荷水平 为Pi的总电量， 由纵向电量 块Qi,j组成， 1≤j≤i； ti表示一年中的第i个小时， 1≤i≤876 0h； S104、 根据下式计算切分后电量 块应分摊的容 量成本； 其中， 电量 块Qi,i的容量成本Ci,i为： 另外， 电量 块Qi,j上的容量成本Ci,j为： S105、 根据下式计算电量 块累加后不同负荷Pi应分摊的容 量成本Fi； 式中： Ci为负荷水平为Pi的电量分摊的容 量成本之和。 3.根据权利要求2所述的基于供需情景和系统成本的分时段电价计算方法， 其特征在 于： 所述步骤S2， 预测电力系统各电源机组的出力水平时， 包括： S201、 预测水电机组的出力水平， 如下式： PHY,i＝gη aiμi   (11) 式中： PHY,i表示i时刻水电机组的出力； g表示重力加速度； η分别表示水电机组的发电效 率； αi表示i时刻的发电净 水头； μi表示i时刻的水流 量； 根据水电出力丰枯季节性以及水库容 量的限制， 确定水电出力约束， 为： PHY,min≤PHY,i≤PHY,max   (12) 式中： PHY‑min表示水电机组的最小出力； PHY‑max表示水电机组的最大 出力； S202、 预测风电机组的出力水平， 如下式：权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115511541 A 3