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申请/专利权人：国网黑龙江省电力有限公司;哈尔滨工业大学

摘要：本发明公开一种储能主体参与调频辅助服务市场双层博弈竞价方法，属于电力系统领域，方法包括构建双层优化模型，所述上层优化集中出清过程，下层优化储能电站报价过程。上层优化调频辅助服务市场的集中出清过程，以各时段社会调频成本最低为目标，下层模型以储能电站盈利最大为目标，约束条件包括储能申报功率约束、荷电状态约束等。本发明将调频辅助服务市场出清模型与竞价模型嵌套迭代求解，不仅可以得到调频辅助服务市场的出清价格，而且统一了电源侧、电网测和负荷侧不同储能主体的竞价策略，降低了调频辅助服务市场的出清成本，提高了储能电站参与电力系统调频收益，进而提高了新能源接入电力系统的运行安全性。

主权项：1.一种储能主体参与调频辅助服务市场双层博弈竞价方法，其特征在于，步骤如下：S1：构建上层集中出清模型：用于模拟调频市场集中出清过程，其目标为各时段社会调频成本最低，目标函数如公式1所示， 式中，λθ,t为t时刻调频市场的出清边际价格；λi,t为储能电站i在t时刻的报价；为储能电站i在t时刻中标的上调功率；为储能电站i在t时刻中标的下调功率，应满足定义αi,t为0-1变量，用来表示储能电站i在t时刻的中标情况，定义如式2所示， 利用αi,t将储能电站i在t时刻中标的功率分以下两种情况：1当储能电站i不是出清边际机组θ时： 2当储能电站i是出清边际机组θ时： 式中，为储能电站i在t时刻申报的上调或下调功率；因此t时刻调频市场的出清边际价格λθ,t由αi,t的值定义如式5所示，λθ,t＝max{αi,tλi,t}5市场集中出清阶段受到电力电量平衡约束，即储能电站中标容量与调频需求应实时平衡，如式6所示， 式中，Dt为t时刻电网的调频需求；S2：构建下层储能电站的竞价博弈模型：为各储能电站在结算周期内的获利最大为目标，由于参与调频市场的储能电站共有I个，则日前市场报价的策略集S共有I个元素，如式7所示，S＝{s1s2…sI}7储能电站i向调度与交易中心申报的竞价策略为si，其在t时刻的收益定义为Ei,tsi,s-i如式8所示， 式中，s-i表示参与日前预出清除储能电站i以外的其余储能电站的报价合集，即s-i＝{s1…si-1si+1…sI}；表示储能电站i中标功率和对应的调频成本；对于调频辅助服务市场中的成本包括容量成本和里程成本，所述的容量成本包括储能电站的年均投资成本和年运行成本，所述的里程成本包括持续充放电造成的能量损失成本和放电深度造成的循环寿命衰减成本；根据日前市场的出清结果，各储能电站不断优化自身报价，从而达到纳什均衡，得到最终竞价策略，定义优化后储能电站i的竞价策略为si′，则博弈模型的目标函数如式9所示， 式中，式中λθ,t′和为储能电站i在t时刻更新后的市场出清价格和中标上调或下调功率；S3：构建下层模型的约束条件，包括申报功率约束、荷电状态约束，1申报功率约束 式中，为储能电站i的额定功率，无论储能充电或放电，其功率均不能超过额定功率；2荷电状态约束 式中，SOCi,t为第i个储能电站在t时刻的荷电状态，具有SOC约束，Qi,t的计算公式如式12所示， 式中，为第i个储能电站的充电效率；为第i个储能电站的放电效率；为第i个储能电站在t-Δt时刻的充电功率；为第i个储能电站的放电功率；Qi,t为第i个储能电站在t时刻的容量；Qi,t-Δt为第i个储能电站在t-Δt时刻的容量；为第i个储能电站的额定容量。为了保证储能电站i能够连续的参与调频市场，选取SOC为50％以应对接下来的充放电响应，如式14所示，SOCi,0＝SOCi,T＝50％14式中，SOCi,0为第i个储能电站在市场出清开始时段的荷电状态；SOCi,T为第i个储能电站在市场出清末尾时段T的荷电状态。

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