电力行业重组和引入竞争的主要目的是降低电能价格,提高整体经济效率。但是,电力市场的竞争是不完全和低效的。这种不完全是因为电力商品的特性,即电能不能大规模经济储存、供需双方需要保证实时平衡以及潮流的不可控制;这种低效源于市场力的运用、市场进入壁垒(较高的资金投入要求)、资本密集型生产、各种供应和需求条件(供电侧的技术限制和需求短期缺乏弹性)以及价格不能反应电力生产的边际成本。尤其是在开放的电力市场设计中,要想消除所有的这些不利因素几乎是不可能的。随着电力市场的发展与完善,电力系统的利益主体逐步多元化,在电力市场竞争中引入需求响应,通过价格信号和激励机制来增强需求侧在市场中的作用,并将供应侧和需求侧的资源进行综合规划,是适应电力市场发展的必然要求。本文首先介绍了三种基于用户响应的电价理论及应用情况,通过比较三种电价方案的优缺点,将研究重点放在分时电价的用户响应上,建立了基本的电力市场网络结构,并在此基础上以月为周期建立了峰谷分时电价的用户响应模型。本文提出的模型重点考虑了用户响应对电价变化的滞后性并在建模时引入了滞后弹性参数和非价格影响参数,在保证发电企业收益和用户需求的前提下,通过在GAMS(General Algebraic Modeling System,通用数学建模系统)中编程并采用PATH工具包求解不同条件下的峰谷分时电价及用电量,分析了各种情况下用户对电价变化的响应。然后,为了分析实施峰谷分时电价对社会福利的影响,引入了单一电价模型作为比较对象,并使用了泰勒近似法来估算消费者支付意愿的变化。本文的主要目的是提供一个分析工具来预测电力市场中不同定价方案的用户响应以及评估该方案的实施对社会福利产生的影响。最后,通过对实验结果的分析,得到了以下结论:1)峰谷分时电价能够引导用户削减高峰时段的用电量,增加低谷时段的用电量,是一种较实用的定价方案;2)与单一电价方案相比,峰谷分时电价方案能够降低社会平均电价,并增加总用电量;3)峰谷分时电价的实施会减少消费者福利,但会增加社会净福利。