能源绿色低碳转型下，电力系统调峰调频缺口日益增大，储能凭借灵活爬坡和双向调节特性，可作为独立主体或虚拟电厂（virtual power plant，VPP）内部成员参与协调解决调峰调频及新能源消纳问题。分析了国内外储能参与电力市场概况，建立VPP聚合多分布式能源（distributed energy resource，DER）的调峰竞标模型及整体效益最大的调峰竞标策略；在以发电、调频成本最小化为目标的电能量和调频市场联合出清模型基础上，引入效率因子体现快速调频资源的优势。算例验证了VPP竞标策略下储能分配的收益优于独立运营模式；传统和快速调频交易品种参与日前市场设计的火-储联合出清模型较顺次出清模式具备更高的社会效益，引入效率因子能提升优质调频资源参与市场的积极性和节约电网总调频成本的目的。
本文根据国内外储能参与市场的研究现状及调研美国、澳大利亚、英国和广东的业界实践；调峰市场中，储能作为VPP内部成员参与电力市场和建立电能量和调频市场的联合出清模型，以发电和调频成本最小化为目标的调峰竞标策略，能够提高VPP整体和内部各成员的经济性。调频市场中，采用传统和快速调频交易品种，分别由火-储资源参与竞价，建立火-储系统总发电成本和调频成本最小，适应储能参与的电能量和调频交易品种联合优化出清的模型；在此基础上，设置多个优质调频资源个体，并引入效率因子参与日调频辅助服务市场，鼓励市场积极引入储能类优质调频资源来优化配置系统中的调频资源。储能调频的收益取决于市场对调频辅助服务的结算机制，所以合理设计储能参与调频辅助服务的市场机制具有重要的意义。
1 交易策略
1.1 调峰市场
本文仅考虑储能作为VPP内部成员参与电力市场，完成市场信息的获取、竞标计划等工作以获取最大收益，对内与各成员协调互动来保证各成员的经济效益[18]，功能如下。
1）提升对风、光出力消纳。
确定储能资源在调峰市场和电能量市场的竞标电量，从而确定VPP 在2个市场的竞标计划。竞标决策流程为：风、光向VPP申报期日前出力预测并根据日前出力预测制定发电计划来实现风、光的全额消纳，保证VPP经济效益最优。
2）对储能的运行补偿。
储能在电能量市场可以实现负荷转移来降低购电成本，通过充电提供填谷调峰服务、放电提供削峰调峰服务，从而参与调峰市场获得补偿。竞标决策流程为：VPP根据市场和内部成员信息，制定储能的充放电计划和运行补偿价格，储能参与调峰市场时，VPP给予储能一定的调峰补偿价格，根据调峰竞标电量获得相应的调峰收益。
3）VPP利益分配。
将电能量和调峰市场的收益进行分配。VPP获得电能量市场收益后，向内部电源风、光及可控分布式电源（controllable distribution generation，CDG）分配售电收益；向储能和柔性负荷付出补偿；VPP获得调峰市场收益后，向储能和柔性负荷分配调峰收益，VPP利益分配如图1所示。
图1 VPP利益分配
Fig.1 VPP benefit distribution
1.2 调频市场
梳理国内部分省份的调频辅助服务市场规则对比如表1所示。
表1 调频市场规则对比
Table 1 Comparison of frequency modulation market rules
1.2.1 储能参与自动发电控制（automatic generation control，AGC）调频
