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作为实施电力需求侧管理的最重要、最有效的经济手段之一，电价机制在需求侧管理工作中发挥着极为重要的作用。本文通过分析目前电力需求侧管理中适用的各种电价机制的市场机理，在深入剖析现行电价机制共同特点的基础上，提出了电力需求侧管理中的差异化电价机制的概念，并对峰谷分时电价和可靠性电价这两种较为典型的差异化电价实施形式进行了深入地研究与分析，主要的研究内容包括：
1．本文分析了实施差异化电价机制的内在动因和外在动因，提出了差异化电价机制的总体设计思路，详细介绍了差异化电价机制的具体实施形式及其应用现状。内容丰富、形式广泛的差异化电价机制是一项有效的电力需求侧管理措施，该机制通过差异化的电价信号激励和引导电力用户采取合理的用电结构和用电方式，从而对电力需求进行有效的负荷管理与控制，有利于缓解负荷高峰时段的电力紧张局面，调动各个方面参与需求侧管理工作的积极性，实现全网资源的优化配置和电力工业的可持续发展。
2．本文运用经济学原理深入研究了峰谷分时电价的市场效应，针对“厂网分开"后我国电力市场的现状分析了与峰谷分时电价相关的各方成本和效益，分别建立了电网公司、电力用户、发电公司和全社会的成本／效益分析模型，并详细介绍了成本／效益分析的计算流程。基于此，本文还以作为需求侧管理措施实施主体的电网公司在推行峰谷分时电价措施过程中的净利润最大化为目标函数，建立了综合考虑电网公司与电力用户受益约束、“削峰填谷”电量约束及电价约束的峰谷分时电价设计模型。算例分析结果表明，利用所提出的成本／效益分析模型可得出确保各参与方的益本比均大于或等于1的“削峰填谷”电量临界值及与电网公司净利润最大值相对应的“削峰填谷”电量最优值。研究成果可供各参与方进行峰谷分时电价方案的可行性分析，也可为峰谷分时电价的制定提供参考。
3．本文运用需求侧与发电侧的电价联动原理逐个分析了峰、平、谷各时段电价的确定方法及用户需求对其的响应，建立了一种基于电力需求价格弹性矩阵的峰谷分时电价优化定价模型，提出了电网总售电收入(用户电费支出)对电网负荷变化的反应灵敏度概念，并详细介绍了优化定价模型的计算流程和应用分析。通过对该峰谷分时电价定价模型的目标函数进行两级优化，得到了一种可操作的峰谷分时电价优化定价方法。算例仿真分析表明，所提出的峰谷分时电价优化定价模型与方法是切实可行的，有利于减小电网的高峰负荷，改善负荷曲线，提高系统运行的可靠性和经济性。
4．本文通过对配电系统可靠性评估指标进行深入分析，建立了基于可靠性电价功能弹性系数的可靠性电价设计模型，提出了一种综合考虑了政策调整系数、环保取费系数及用电信用等级系数的可靠性电价设计方法；分析了建立可靠性赔偿机制的必要性，构建了基于系统内各负荷点的平均故障率指标和平均停电持续时间指标正态分布函数的可靠性赔偿数学模型，制定了一套适应电力市场运营特点的可靠性赔偿机制。基于此，本文还逐个分析了各参与方实施可靠性电价的成本和效益，分别建立了电网公司、电力用户、发电公司及全社会的可靠性电价成本/效益分析模型。算例仿真分析表明，所提出的可靠性电价设计方法与赔偿机制有效地体现了“高质高价、低质低价、同质同价、停电赔偿”的电力市场公平原则，利用可靠性电价成本/效益分析模型得到的计算结果既可为实施可靠性电价后的电力系统规划决策提供重要的参考依据，又可供各参与方进行可靠性电价方案的可行性分析。
本文所提出的模型和方法经过不同的算例分析验证，是实用和有效的。本文的研究成果对于推动我国电力需求侧管理工作的发展具有重要的理论意义和工程实用价值。