基于社会福利最大化模型的智能电网实时定价＊张清叶，王磊（河南工学院经济学院，河南新乡４５３００３）摘要：基于需求响应的智能电网实时电价是调节电力供需平衡的理想定价机制。以用户总效用最大化、供电商成本最小化为目标，建立了社会福利最大化模型。考虑到模型中不含实时电价，利用对偶理论将其转化为等价的对偶问题，并设计了分布式算法。针对现有算法固定步长和停机条件的不足进行了改进，加快了算法的收敛性并确保电网安全。最后的数值仿真算例验证了模型的合理性以及算法的有效性。关键词：智能电网；实时电价；自适应步长；优化中图分类号：Ｆ２２４．３文献标识码：Ａ文章编号：２０９６－７７７２（２０２３）０２－００３５－０４０引言随着我国电力供需结构发生变化，“平时充裕、尖峰紧张”的特征越来越明显，从需求侧看，目前用电负荷呈现冬夏“双高峰”，夏季最热、冬季最冷时段的全年累计时间不足６０小时，而对应的尖峰电力需要较平时高出１亿千瓦时以上。为了短短数十小时的尖峰用电，往往要投入大规模的输配电、发电资源给予保障，电力系统运行效率和经济性受到严重影响。从供给侧看，随着“双碳”目标的提出，风电、光伏等新能源高比例、大规模接入，导致电力系统的波动性、间歇性和不确定性增大。考虑到电能无法大规模存储、生产消费需要实时平衡的特点，如何充分发挥电价的信号作用，引导用户错峰用电，低电价时充电、高电价时放电，不仅可以有效保证电力系统供需平衡，还对促进风电、光伏发电等新能源加快发展，实现碳达峰、碳中和目标具有很重要的意义。需求侧管理是指供电侧和需求侧之间相互协作，通过调节用户的用电时间和方式，达到削峰填谷，增加用电效率，在保证用电效用前提下减少电力消耗以节约能源的管理活动［１］。需求响应是需求侧管理的解决方案之一，通过调整电力价格或给予补偿等手段，引导用户依据价格信号主动做出转移或削减负荷，最终实现节约、高效用电的目的，同时确保电网的稳定运行。需求响应的核心是价格响应，近年来电力产品的定价机制受到了国内外学者的广泛关注和研究。基于需求响应的电力价格机制主要包括分时电价、尖峰电价和实时电价。实时电价是电力使用过程中某一瞬间发生的费用，反映了电力的瞬时需求，被认为是智能电网环境下最理想的定价机制之一［２］。已有的关于智能电网实时电价的研究主要从两个方面展开：一是从电力的公共产品属性考虑，以Ｓａｍａｄｉ等［３］建立的社会福利...
