考虑调频绩效机制下储能在多市场中的最优投标策略研究
储能参与辅助服务补偿机制及多商业模式运行研究
韦嘉睿（１９９６—），男，硕士研究生，研究方向为电力系统优化运行与电力市场。
江岳文（１９７７—），女，教授，博士，研究方向为电力系统优化运行与电力市场、风电并网运行技术。
基金项目：福建省自然科学基金（２０１８Ｊ０１４８２）储能参与辅助服务补偿机制及多商业模式运行研究韦嘉睿， 江岳文（福州大学电气工程与自动化学院，福建福州 ３５０１０８）摘 要：作为一种灵活的资源，储能应用于电力系统辅助服务的方方面面。
但目前储能参与辅助服务的市场机制并不完善，影响储能商业化发展，提出了针对储能参与调峰、调频的补偿机制。
基于储能调峰的度电成本，提出考虑循环深度的阶梯式补偿机制；基于调频的容量成本、里程成本，提出考虑调频机会成本的两部制补偿机制。
在补偿机制下，研究储能多商业模式运行策略，将储能应用于调峰、调频、电价套利功能中，降低储能闲置时间，提高利用率。
仿真分析表明，所提出的储能多商业应用模式能够有效提高储能收入。
关键词：储能；商业模式；调峰；调频；补偿机制中图分类号：ＴＭ７３ 文献标志码：Ａ 文章编号：２０９５ ８１８８（２０２０）０５ ００７８ ０８ＤＯＩ：１０．１６６２８／ｊ．ｃｎｋｉ．２０９５ ８１８８．２０２０．０５．０１３ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＣｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎＭｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＥｎｅｒｇｙＳｔｏｒａｇｅＰａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇｉｎＡｕｘｉｌｉａｒｙＳｅｒｖｉｃｅｓａｎｄＯｐｅｒａｔｉｏｎｏｆＭｕｌｔｉ ＢｕｓｉｎｅｓｓＭｏｄｅｌＷＥＩＪｉａｒｕｉ， ＪＩＡＮＧＹｕｅｗｅｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇａｎｄＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＦｕｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｆｕｚｈｏｕ３５０１０８，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓａｆｌｅｘｉｂｌｅｒｅｓｏｕｒｃｅ，ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｓｙｓｔｅｍｉｓａｐｐｌｉｅｄｉｎａｌｌａｓｐｅｃｔｓｏｆａｕｘｉｌｉａｒｙｓｅｒｖｉｃｅｓｉｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ｔｈｅｃｕｒｒｅｎｔｍａｒｋｅｔｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇｉｎａｕｘｉｌｉａｒｙｍａｒｋｅｔｉｓｎｏｔｃｏｍｐｌｅｔｅ，ｗｈｉｃｈｈｉｎｄｅｒｓｔｈｅｃｏｍｍｅｒｃｉａｌｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｅｎｅｒｇｙ．Ｔｏｏｖｅｒｃｏｍｅｔｈｉｓｐｒｏｂｌｅｍ，ａｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｆｏｒｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｔｏｐａｒｔｉｃｉｐａｔｅｉｎｐｅａｋｓｈａｖｉｎｇａｎｄｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｆｉｒｓｔｌｙ，ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｓｔｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇｉｎｐｅａｋｓｈａｖｉｎｇ，ａｓｔｅｐ ｗｉｓｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｃｙｃｌｅｄｅｐｔｈｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃｏｓｔｏｆｃａｐａｃｉｔｙａｎｄｍｉｌｅａｇｅ，ａｔｗｏ ｐａｒｔｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇｔｈｅｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙｃｏｓｔｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｎ，ｕｎｄｅｒｔｈｅｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ，ａｍｕｌｔｉ ｂｕｓｉｎｅｓｓｏｐｅｒａｔｉｏｎｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｗａｓｕｓｅｄｉｎｐｅａｋｓｈａｖｉｎｇ，ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｐｒｉｃｅａｒｂｉｔｒａｇｅｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｉｄｌｅｔｉｍｅｏｆｅｎｅｒｇｙａｎｄｉｍｐｒｏｖｅｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｍｕｌｔｉ ｂｕｓｉｎｅｓｓａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｒｅｖｅｎｕｅｏｆｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｎｅｒｇｙｓｔｏｒａｇｅ；ｂｕｓｉｎｅｓｓｍｏｄｅｌ；ｐｅａｋｓｈａｖｉｎｇ；ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ；ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍ０ 引 言近年来，我国风电、光伏等可再生能源发电不断发展，电网可再生能源发电比例不断升高，电力辅助服务需求也不断增大。
改善电厂调频性能的储能策略研究和容量配置
改善电厂调频性能的储能策略研究和容量配置摘要：大规模可再生能源发电比例迅速上升，显著降低了电厂参与电网调频的负荷比例。
储能调频具有快速充放电特性，其应用能提高电厂的经济效益，已成为电厂的主要研究方向。
本文对改善电厂调频性能的储能策略和容量配置进行了详细阐述。
关键词：电厂；调频性能；储能控制策略；容量配置大规模新能源并网，缓解了电力短缺问题。
但其自身的间歇性及不确定性给电网的电能质量带来了严重的影响。
频率是电能质量的一项重要指标，它对电力系统的稳定运行有着至关重要的影响。
在我国，火电和水电仍是电力系统的主要调频方式。
但传统的机组响应速度及精度有限，不能完全满足目前调频需求。
而储能作为一种新兴产业，在世界电力调频市场中得到了越来越广泛的认可。
一、储能调频系统技术概述1、特征。
自动发电控制(AGC)通过实时调节电网中机组的有功出力，实现对电网频率及联络线功率进行控制，解决分钟或秒级短时间尺度内，区域电网具有随机特性的有功不平衡问题。
当前，电网AGC调频功能主要由水电、燃气机组及火电机组提供。
将一次能源转换成电能将经历一系列复杂过程，目前作为主力的火电机组的AGC调频性能与电网的调节期望差距较大，具体表现为调节的延迟、偏差(超调和欠调)等现象。
而适用于电网AGC调频的储能系统，在额定功率范围内能在1s内、以99%以上的精度完成指定功率的输出，其综合响应能力完全满足在AGC调频时间尺度内的功率变换需求，即调节反向、调节偏差及调节延迟等问题将不会出现。
2、构成。
储能系统主要由锂电池(含BMS)、双向功率变换装置等核心设备组成，主要包括:①锂电池集装箱。
②双向功率变换装置集装箱。
③储能锂电池柜(含BMS)。
④直流配电柜(含BMS供电系统)。
⑤双向功率变换装置。
⑥SCADA数据采集与监视控制系统。
⑦系统的防雷及接地装置。
⑧集装箱房土建基础及辅助设施。
3、原理。
储能电站经发电机组高压厂用母线段接入，与发电机组并联独立运行，每次调节时，电网会给电厂机组下达一个指令，如果下达功率增加的指令，那么储能系统发电功率和电厂机组就会联合出力。
储能调频项目方案
储能调频项目方案一、项目简介储能调频是指通过对储能设备的控制，提高电网的调频能力。
调频是电力系统中用于维持电网频率稳定的重要手段，储能设备的应用可以有效地提高电网的调频能力，实现电力系统的稳定运行。
本文将介绍储能调频项目的方案，并分析其优势和应用场景。
二、项目背景近年来，全球能源需求的急剧增长以及可再生能源的快速发展，对电网调频能力提出了更高的要求。
传统的火力发电调频能力有限，难以满足电力系统的需求。
储能设备作为一种灵活性高、响应速度快的电源，可以在短时间内提供大量的可调频功率，为电力系统的调频提供了有力支持。
三、项目方案储能调频项目方案包括储能设备的选择与布局、控制策略的制定以及运行管理。
下面将分别对这几个方面进行介绍。
3.1 储能设备的选择与布局储能设备的选择应综合考虑储能容量、功率、充放电效率以及寿命等因素。
常见的储能设备包括电池能量储存系统（BESS）、压缩空气储能（CAES）以及液流电池储能系统等。
根据实际需求和经济性考虑，选择适合的储能设备。
布局方面，可以采用集中式布局或分布式布局。
集中式布局将多个储能设备集中在一个地点，利用集中式控制和管理的优势。
分布式布局将多个储能设备分散布置在不同的位置，提供更灵活的调度和运行方式。
3.2 控制策略的制定储能设备的控制策略直接影响到项目的性能和效果。
常用的控制策略包括储能设备的充放电控制、频率响应控制以及协同控制等。
充放电控制策略可以根据电网的需求和储能设备的状态进行优化调整，以实现最优的充放电效果。
频率响应控制是储能调频项目的核心内容，通过及时调整储能设备的功率输出，以维持电网频率的稳定。
协同控制策略可以将多个储能设备协同运行，实现更高效的调频效果。
3.3 运行管理储能调频项目的运行管理包括设备监测、故障诊断和容量管理等。
通过实时监测储能设备的状态和性能，可以进行故障诊断和预测，及时采取措施维护设备的可靠性和安全性。
容量管理是针对储能设备的容量进行优化管理，合理安排储能设备的调度和运行，以获得最大的经济效益。
储能参与调频的控制策略
储能参与调频的控制策略储能技术在电力系统调频方面起到了至关重要的作用。
调频是指在实时电力系统中，根据电力需求的变化，及时调整发电和负荷以保持电力系统的频率稳定。
传统的调频方法主要通过发电机组的自动调节器来控制，但随着可再生能源的快速发展，特别是风电和太阳能等不可控能源的大规模接入电力系统，传统的调频方法已经无法满足需求。
储能技术作为一种新兴的可调度资源，具备快速响应、高效可控、灵活性强等特点，因此被广泛应用于电力系统的调频控制中。
储能参与调频的控制策略有多种，下面将介绍几种常见且有效的控制策略。
首先，基于电能储存的调频控制策略。
电能储存技术包括蓄电池、超级电容器、储热、抽水蓄能等多种形式。
这些储能装置可以通过控制充放电过程来调节电力系统的供需平衡，从而实现调频控制。
比如，当系统频率下降时，储能装置可以迅速输出电能，增加系统有功输出，提高系统频率；当系统频率上升时，储能装置可以吸收过剩电能，减少系统有功输出，降低系统频率。
这种调频控制策略具有响应速度快、调控精度高的优点，能够有效缓解系统频率的波动。
其次，基于能量管理系统的调频控制策略。
能量管理系统是一种通过对电力系统的负荷和发电资源进行优化调度，以实现供需平衡的控制系统。
其中，储能装置作为一种可调度的能量源，在能量管理系统中扮演了重要的角色。
通过合理的能量管理策略，可以实现对储能装置的充放电控制，以满足电力系统的调频需求。
例如，在低负荷时段，通过充电储能装置，以备用电源的形式储存电能；在高负荷时段，通过放电储能装置，以调节电力系统供需平衡。
这种调频控制策略基于对电力系统的长期和短期负荷预测，并结合储能装置的性能特点，通过优化调度策略来实现调频控制。
再次，基于市场机制的调频控制策略。
随着电力市场的发展，特别是分布式能源的普及，储能参与调频控制的市场机制也越来越成熟。
通过建立适当的市场机制，可以激励储能装置的调度参与调频控制。
市场机制可以通过设定合理的价格信号，引导储能装置根据电力系统需求进行充放电。
储能在电力系统调频调峰中的应用
储能在电力系统调频调峰中的应用正文储能在电力系统调频调峰中的应用随着全球能源需求的不断增长，电力系统的调频和调峰能力变得更加重要。
而储能技术的日益成熟和普及，为电力系统调频和调峰提供了全新的解决方案。
本文将深入探讨储能在电力系统调频调峰中的应用，从技术原理、应用案例以及未来发展趋势等多个方面进行评估和分析。
1. 储能技术原理储能技术主要包括机械储能、化学储能和电化学储能等多种形式。
其中，电化学储能技术如锂离子电池、钠硫电池和超级电容器等在电力系统调频调峰中得到了广泛应用。
电化学储能技术利用电化学反应将电能转化为化学能，并在需要时将化学能再转化回电能，实现能量的存储和释放。
这种技术具有高效、灵活、环保等优点，因此在电力系统调频调峰中有着巨大的应用潜力。
2. 储能在调频调峰中的应用案例以德国为例，该国的电网系统在实现大规模可再生能源接入后，对调频调峰能力提出了更高的要求。
储能技术的应用成为了解决方案之一。
德国多家电力公司和科研机构合作开展了多个储能电站项目，通过利用储能技术实现电力系统的调频调峰，提高了电网的稳定性和可靠性。
类似的案例在世界各地都有出现，表明储能技术在调频调峰中的应用已经取得了初步成果。
3. 未来发展趋势随着储能技术的不断创新和进步，未来其在电力系统调频调峰中的应用前景将更加广阔。
随着成本的不断下降，储能技术将更加经济实惠，有望在更多电力系统中得到推广应用。
新型储能技术的涌现将进一步提升储能系统的性能和可靠性，为电力系统调频调峰提供更加可靠的支撑。
智能电网的建设和发展也将为储能技术的应用提供更广阔的空间，为电力系统调频调峰注入新的活力。
4. 个人观点和理解储能技术在电力系统调频调峰中的应用具有重要的意义，可以有效提高电力系统的稳定性和可靠性，为清洁能源的大规模接入提供了有力支撑。
随着技术的不断进步和成本的不断下降，储能技术必将在未来发挥越来越重要的作用，为电力系统调频调峰带来新的发展机遇。
新型电力系统中储能配置优化及综合价值测度研究
新型电力系统中储能配置优化及综合价值测度研究一、本文概述随着全球能源结构的转型和电力系统的智能化发展，新型电力系统正逐渐成为未来能源体系的核心。
其中，储能技术作为实现电力系统平衡和优化运行的关键环节，其重要性日益凸显。
本文旨在探讨新型电力系统中储能配置的优化问题，以及如何通过综合价值测度来评估储能技术在电力系统中的实际应用效果。
文章首先介绍了新型电力系统的基本特征和发展趋势，分析了储能技术在其中的作用和挑战。
随后，重点研究了储能配置优化的理论和方法，包括储能容量的确定、储能设备的选址、储能技术的选择等方面。
在此基础上，文章提出了基于多目标优化和不确定性分析的储能配置优化模型，以提高电力系统的稳定性、经济性和可持续性。
文章还探讨了综合价值测度在储能技术评估中的应用。
通过对储能技术在电力系统中的经济效益、环境效益和社会效益进行量化分析，建立了综合价值测度指标体系，为储能技术的推广和应用提供了决策支持。
文章总结了储能配置优化和综合价值测度的研究成果，展望了未来研究方向和应用前景。
通过深入研究储能技术在新型电力系统中的应用，有望为全球能源转型和可持续发展做出重要贡献。
二、新型电力系统中储能技术概述随着全球能源结构的转型和可再生能源的大规模开发利用，新型电力系统正逐步成为未来电网发展的主要方向。
在这一背景下，储能技术作为新型电力系统的重要组成部分，其优化配置和综合价值测度研究显得尤为重要。
储能技术，简单来说，是指将能量在某一时刻储存起来，以供未来需要时使用。
在新型电力系统中，储能技术主要发挥着平衡供需、稳定系统、提高能源利用效率等多重作用。
目前，常见的储能技术主要包括电池储能、超级电容器储能、飞轮储能、压缩空气储能等。
电池储能以其高能量密度和相对成熟的技术成为目前应用最广泛的储能方式之一。
锂离子电池、铅酸电池、钠硫电池等都是常见的电池储能技术。
它们可以在电力需求低谷时充电，高峰时放电，有效平抑负荷波动，提高电力系统的稳定性。
考虑风电反调峰特性的储能调峰优化策略
考虑风电反调峰特性的储能调峰优化策略摘要：近年来，随着社会经济的快速发展，电力负荷急剧增加，波动范围也逐渐增大，系统需要扩建设备来调节此类短期的负荷急剧波动，造成投资成本加大、设备使用率降低，如何实现深度调峰以解决负荷波动问题成为电力系统负荷规划亟需解决的难题之一。
由我国发电能源结构决定，传统调峰手段包括火电和燃油燃气机组，但这些方法对电网负荷预测精准性要求高的同时还需要发电机组具备足够的调峰备用容量。
此外，电力生产的实时性造成调峰时发电机组的频繁启停，这不利于燃料资源的高效利用，也不符合绿色能源发展理念，以储能系统额定功率为约束，选取合适的功率迭代步长，分别计算出系统功率最低移峰功率值和最高填谷功率值，然后根据所需功率差在对应时段进行充放电动作，功率差超出范围的部分按照储能系统额定功率动作，实现对储能系统的实时优化。
关键词：储能系统；电网调峰；优化风力发电作为一种较成熟、经济效益较好的清洁能源发电，受到了世界各国的高度重视。
储能电站容量配置相关研究多基于单一应用场景，如调峰、调频、消纳新能源、提高供电可靠性等，然而仅考虑单一应用场景配置储能，忽略电网侧储能电站其他辅助服务价值，会低估储能带来的效益，造成规划建设阶段储能配置容量与系统实际储能需求容量不匹配，难以充分挖掘储能调峰-调频等多应用场景协调运行的潜力。
一、储能与调峰-调频运行1、调峰-调频运行模拟。
以满足系统调峰调频需求为导向的储能配置研究需对其双重辅助服务效果进行量化。
采用运行模拟的方法量化储能对系统调峰-调频的贡献，通过对规划年的负荷、风电、光伏时序曲线进行聚类得到典型日曲线；再基于典型日曲线进行两阶段运行模拟得到系统运行成本；将储能配置前后运行成本求差即可得到储能的贡献。
两阶段运行模拟亦使储能配置优化问题包含了调峰-调频双重应用场景的运行约束，因为若以全年时序负荷、风电、光伏功率进行优化会存在求解规模过大的问题，考虑到负荷、风电、光伏功率有明显的季节性，可采用K-means聚类方法得到典型日功率曲线来表征全年的功率曲线。
园区风光储系统的储能容量优化及运行调控策略研究
园区风光储系统的储能容量优化及运行调控策略研究姜 杰 付申杰 漆晓凤 张 旭 王冬琳（国网新疆乌鲁木齐供电公司）摘 要：本文基于园区风光储系统的发展现状，分析了梯级利用和风光协同两个储能容量优化模型。
在运行调控策略方面，分析了基于能量管理和基于市场运营的两种模型。
通过实例分析与对比，结果显示两种储能容量优化模型都能够提高系统的能源利用效率和稳定性。
而在运行调控策略方面，基于能量管理的模型和基于市场运营的模型各有优势，适用于不同的运行环境和目标。
园区风光储系统作为一种重要的可再生能源集成方案，其储能容量优化和运行调控策略的研究具有重要的理论和实践意义。
关键词：风光储系统；储能容量优化；运行调控策略；能量管理；市场运营0 引言随着全球化、工业化和城市化进程的加快，全球能源消费总量持续增长，对能源供给的压力也日益增大。
同时，环境污染、气候变化等问题日益严重，这使得传统的以化石燃料为主的能源供应方式面临巨大挑战。
在这样的背景下，开发和利用可再生能源成为了全球共识。
风能和太阳能作为最重要的可再生能源，得到了广泛的关注和快速的发展。
然而，由于风能和太阳能的随机性、间歇性和不稳定性，其大规模并网运行给电力系统的稳定性和安全性带来了新的挑战。
风光储系统，即以风电、光伏、储能系统为主要组成部分的微电网系统，正成为解决这一问题的有效方案［1］，是国家大力推行的解决方案之一。
它能够在风电、光伏发电量不足或过剩时，通过储能系统进行能量的储存或释放，以平滑风光出力，改善电网的运行状态，保障电力系统的稳定运行。
然而，园区风光储系统的储能容量大小直接影响了系统的经济性和稳定性，如何确定最优的储能容量，成为了当前的一个重要研究课题。
同时，园区风光储系统的运行调控策略也对系统的运行效果产生重要影响，需要进行深入研究。
1 园区风光储系统的概述园区风光储系统是一种结合了风能、太阳能和储能设备的新型能源系统。
它的主要组成部分包括风电系统、光伏系统以及储能设备，这些组件通过电力电子设备和智能控制系统相互连接，形成一个能在一定范围内自主运行、并能与电网互动的微电网系统［2］。