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。
图11 调频容量需求
Fig.11 Frequency modulation capacity requirements
图12~14为传统、快速调频容量和里程价格，以及储能中标结果，由图12~14可知，传统调频和快速调频交易品种在04:00~06:00的容量价格为0，原因是此时段内调频容量需求较低、调频里程需求较高。04:00~07:00内，储能C1~C3中标调频容量，中标容量大于实际需求时，系统调频容量需求增加时并不需要储能提高自身调频容量，若系统仅调用对应容量需求的调频容量26.24 MW，因存在里程调用率限制，该部分调频容量能提供最大调频里程为410.5 MW，无法满足调频里程需求420 MW，从而需额外的调频容量提供调频里程，快速调频交易里程价格约为17元/MW，与图13结果一致。
图12 传统调频容量和里程价格
Fig.12 Traditional frequency modulation capacity and mileage prices
图13 快速调频容量和里程价格
Fig.13 Fast frequency modulation capacity and mileage price
图14 储能在时段4的调频中标结果
Fig.14 Frequency modulation results of energy storage in Period 4
在电能量和调频服务联合优化出清模式下，系统总成本，即发电成本和调频成本之和为1405.22万元，低于顺次出清模式下的总成本为1419.71万元，原因是顺次出清模式下未考虑调频成本，而在联合出清模式下，开机机组的确定综合考虑了电能量、启停和调频成本，总成本更小，联合出清模式下火电机组的电能量出力如图15所示。
图15 联合出清下火电机组电能量出力
Fig.15 Power output of thermal power units under joint clearing
为充分体现各调频资源参与调频的物理性能[29-30]，设置16个资源个体参与日调频辅助服务市场，实际运行日结合资源的实际运行情况进行各时段的模拟出清，做出如下假设。1）新增2台抽水蓄能资源参与调频，令抽水蓄能1的运行时间为16:00~22:30；抽水蓄能2的运行时间为09:00~12:30，装机容量均为300 MW，AGC可调节容量均为150 MW。2）新增4台水电资源参与调频，装机容量为2台200 MW和2台400 MW；AGC可调节容量为2台70 MW和2台80 MW。3）火电机组的调频容量受开停机时间和当日发电计划约束，水电机组调频容量受到水情及水库调度影响。
