独立储能参与调频辅助服务市场机制设计

2022-12-22林阿竹柯清辉江岳文

电力自动化设备 2022年12期

林阿竹，柯清辉，江岳文，3，4

（1. 福州大学电气工程与自动化学院，福建福州 350108；2. 国网福建省电力物资有限公司，福建福州 350013；3. 智能配电网装备福建省高校工程研究中心，福建福州 350108；4. 福建省电器智能化工程技术研究中心，福建福州 350108）

0 引言

可再生能源的大规模并网增加了电网频率调节的工作量和工作难度，特别是在新能源大量接入的地区，传统的调频手段已无法较好地满足系统的调频需求［1⁃2］。合理进行频率调整是保证供电质量的一项重要措施，可实现无差调节的二次调频更是对调频主体的调节效果提出了较高的要求，而传统的调频资源各自具有一定的局限性［3］。储能系统具有双向调节的能力，可快速准确地响应调度指令，能较好地在调频辅助服务市场中发挥效用，提高电力系统运行的灵活性并促进可再生能源消纳，在能源革命、低碳化转型的背景下具有十分可观的应用前景［4］。

近年来，关于储能参与调频的研究主要集中于控制策略和经济性分析两大方面：文献［5］详细介绍了储能参与调频的动作原理和控制流程；文献［6］综合评价了储能参与调频辅助服务的运行效益，为其投资应用提供决策参考；文献［7］采用新型储能的循环寿命测算模型评价储能配置和运营策略的经济性。上述研究提出了储能参与调频的控制策略，分析了储能投资的经济可行性，但并未涉及市场机制的设计和调整。

储能电池的成本随着技术的革新不断降低，这有利于电化学储能的广泛部署，且相较于参与能量市场套利和提供其他辅助服务，储能参与调频辅助服务市场所获的收益较可观［8］。储能调频电站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市场的机制具有重要的意义。文献［9］考虑新能源作为调频资源的出力不确定性，以准确度作为调频质量的衡量指标；文献［10］分析了调频辅助服务市场逐步饱和后的发展模式和调整机制；文献［11］调研了近年来国外储能调频项目的运行情况，分析了不同市场机制的适用性，为我国储能调频的实现提供经验启示。在已有的市场机制中，我国华北地区按自动发电控制AGC（Automatic Generation Control）的可用时间和服务贡献分别进行调频补偿；广东、福建、江苏等省份的调频辅助服务市场采用容量加里程的两部制补偿方式；山东省的电力辅助服务市场明确了在发电机组的相关定义中新增储能设施，根据日总调频里程和机组当天的性能指标计算日调频补偿费用［12⁃16］。与现有的市场机制相比，本文进行了如下改进：将文献［15］中对调频精度的积分运算简化为差分；相较于文献［14］，多考虑了资源响应调频信号的延迟性；文献［13⁃15］中将标准调节速度设置为与资源爬坡速率类似的固定值，考虑到不同时段资源的运行工况可能有较大差异，本文根据资源近期的实际运行表现来进行取值设定。

相较于其他传统的调频手段，储能具有突出的优势：文献［17］表明在需要频繁进行频率调节时，储能响应区域控制误差的高效性大约为常规机组的6～8 倍；文献［18］对比了储能和火电机组的AGC 实时测试曲线，展现了储能快速精准跟踪指令的能力。在不考虑调频效果对结算影响的情况下，资源无需提升调频性能就可获得较高的收益，这样对调频性能较好的辅助服务供应商是不公平的，且无法促使资源提升其调频性能为系统提供更加优质的服务，不利于系统的安全经济运行，故有必要引入能衡量不同调频资源调频性能的评价标准。原有市场机制中的性能评价指标体系对储能类的非传统调频资源参与调频辅助服务市场的性能评估具有局限性，为此本文在现有评价指标体系的基础上进行改进，提出了适用于储能系统的评价方法。

1 储能参与调频辅助服务市场的机制设计

1.1 报价排序

1.1.1 综合调频性能指标

为了体现储能类快速调节资源的优势，优化调频资源的配置，本文类比文献［15］中调频辅助服务市场调频性能指标的计算方法，以调节精度、响应时间、调节速度为指标对调频性能进行综合评估。原则上，各性能指标的取值范围为0～1，且相较于其他资源，储能资源的性能指标取值更接近1。

1）调节精度。

本文以15 min 为一个结算周期，令一个周期内调频资源响应指令的次数为n，调频精度Kacc用调频实际出力与调频指令信号之间的差值函数进行衡量，如式（1）所示。

式中：Rj为供应商在周期内第j次响应指令时的出力；Sj为第j个调频指令信号；max{|Rj-Sj|}为第j次响应指令时的最大偏差；V为该周期内供应商自身的调频信号绝对值的平均值。当Kacc=1 时，表示供应商的调频里程与调频指令信号一致；当Kacc=0时，表示供应商无响应。为了避免部分资源的调节精度差甚至出现反向调节，而使得该指标的取值很小甚至为负值的情况，本文限制Kacc的最小取值为0.1。

2）响应时间。

响应时间是指系统发出调频指令后，供应商在原有出力的基础上可靠跨出与调节方向一致的调节死区所用的时间。该指标可用处于调节死区的时间长短来衡量。

在实际的调节过程中，根据资源类型对调节死区的范围进行区分，不同类型资源的调差系数和频率死区的取值不同，储能位于死区内的时间极短，可忽略不计。

考虑响应每个调频指令的全过程，统计接收第j个指令后调节过程中的死区时间和从接收到完成该指令的总时长，根据式（2）可求得在结算周期内第j次响应指令时的响应时间指标。因为指令下发具有不固定性，对每次指令的响应过程进行单独计算，若在一个结算周期内多次响应调频指令信号，则取多次响应指令时响应时间指标的平均值作为该结算周期内的响应时间指标最终结果Kans，如式（3）所示。

位于调节死区的时长越短，则响应时间指标越好。储能没有调节死区，其响应时间指标取值为1。

3）调节速度。

调节速度是指资源响应调频指令信号的快慢，用各主体的实际调节速度与其应达到的标准速度之比进行衡量。

根据实际的出力调节曲线计算第j次响应指令时的调节速度vrealj，如式（4）所示。

为了使市场的标准调节速度更具有代表性，本文取调频资源在运行日前半个月的调频数据进行计算，则资源在一个结算周期内的调节速度性能指标Kspe'为：

综合调频性能指标Ahis设定为上述3个指标的加权平均值，见式（6），可根据历史数据和运行经验确定3 个指标权重λ1、λ2、λ3的取值。对于储能而言，其调节精度尤为重要，故可取λ1=0.50、λ2=λ3=0.25。

如果资源在结算周期内没有接收到系统下发的调频指令信号，则不考虑其在该时段的综合调频性能指标。通过分时段对前半个月的调节精度指标Kacc、响应时间指标Kans、调节速度指标Kspe进行计算，得到各时段的历史综合调频性能指标Ahis，用于日前市场中资源的报价排序。

1.1.2 效率因子

定义效率因子为在满足同样的调频需求时所需的传统调频资源容量与快速调频资源容量的比值，利用其对快速调频资源的价值进行衡量。快速调频资源能以更少的容量来达到同样的调频目的，具有更好的调频效率。为了便于后续叙述和分析，本文设定火电机组为传统调频资源，其余设备均视为快速调频资源。

基于前述综合调频性能指标的结果，效率因子的计算式为：

式中：fi，t为时段t资源i的效率因子；为时段t资源i的实时综合调频性能指标；为时段t内所有火电机组综合调频性能指标的加权平均值；Cw，t为时段t火电机组w的可用AGC 容量；为时段t参与调频的火电机组数量；γw，t为权重，表示时段t火电机组w的可用AGC 容量占时段t内所有火电机组的可用AGC容量的比重。

时段t资源i的效用容量可表示为

式中：Ci，t为时段t资源i的AGC 中标容量，即物理容量。

效用容量与具体的物理容量在概念上有所差异，主要体现在对调频性能的价值衡量，结算时仍采用调频资源的实际AGC 容量。引入效用容量的概念可以对调频资源的性能进行更直观的表达，例如：当储能的效率因子的取值为3时，可视作1 MW 的储能提供的调频辅助服务需要3 MW 的火电机组容量才能在调节精度、响应时间、调节速度等方面达到一样的调频效果。

1.1.3 容量均衡因子

在调度周期前5 min，市场根据储能实时荷电状态SOC（State Of Charge）的变化情况考虑增加动态容量均衡因子，使在调度周期前15 min 市场内储能中标但可用容量不足时临时对储能的价格进行修正，令其退出调频辅助服务市场，且不影响其他资源原有的价格排序。

容量均衡因子β的取值与储能SOC 密切相关，当SOC 在充电过程中接近上限时，β的取值会相应减小，当SOC 在放电过程中接近下限时，β的取值相应增大，力求维持在较为稳定的中值。充放电深度对电池的寿命周期影响较大，考虑到电池储能系统的高成本特质和储能电池的损耗，本文设置将电池的SOC 控制在较优的0.2～0.8 范围内，防止电池过充过放，从而降低经济损耗［19］。

容量均衡因子β的表达式为：

式中：Ssoc为储能的SOC。综合考虑实时性和市场的可操作性，设置调频周期前5 min市场根据SOC确定β的大小，然后通过调整储能的价格来改变资源的调用顺序。则储能考虑容量均衡因子再次调整后的资源价格pm，bal为：

式中：pm，adj为仅考虑综合调频性能指标Ahis时储能的里程报价；F(β)为价格调整系数，是关于β的函数。

综合考虑式（9）和式（11），当SOC 越限时，使储能的价格大幅提升，从而达到避免被继续调用的目的，且SOC越限越多，价格提升的幅度越大。

1.1.4 报价综合排序

在日前市场中，容量报价与里程报价均需要考虑资源在以往调频过程中性能的好坏，以此为依据对原始报价进行调整，以调整之后的容量报价和里程报价之和作为资源调用的排序依据。则综合排序价格prank（单位为元／MW）可表示为：

考虑过去半个月内的历史综合调频性能指标Ahis，先根据原始的容量报价pc，0和里程报价pm，0分别计算调整后的容量报价pc，adj和里程报价pm，adj，然后将容量报价与里程报价相加，得到综合排序价格prank。

1.2 出清流程

在有储能等新能源参与的调频辅助服务市场中，采用日前报价、调度周期前15 min 排序、调度周期前5 min 再排序、实时调用的出清方式，使市场更能反映调频资源的可用状态。

1）日前市场。

电力调度机构根据对次日负荷需求的预测结果，初步计算第二天的调频容量需求。系统的日调频容量需求可以根据以下3 种方式确定：①通过取此前一周各时段的容量需求的历史数据来近似估算；②对次日进行负荷预测，大致取峰荷的1%作为运行日的平均调频容量需求；③基于负荷超短期预测数据，取每个时段最高负荷与最低负荷的差值作为该时段负荷变化导致的调频需求量［20］。准许各调频资源提供申报容量、容量报价、里程报价等数据，并结合历史综合调频性能指标计算调整后的报价。

2）调度周期前15 min市场。

基于当前我国普遍的市场模式设置调度周期前15 min 市场，得到调整后的容量报价和里程报价之和，以此作为初步排序的依据。调度周期前15 min市场能更准确地预测实时的供需情况，若某些资源在该时段发生故障，则将其退出调度周期，及时修正调频资源的排序。

3）调度周期前5 min市场。

设置调度周期前5 min 市场的目的在于考虑储能SOC 的动态变化和限制，更好地衡量储能调频的能力。对于储能而言，需要在该市场内考虑其SOC，并据此得到容量均衡因子，对自身的报价进行再次调整，从而实现调频资源的再次排序。

4）实时市场。

根据电网的实际情况对调频容量需求进行修正，按顺序依次对各供应商进行调用，并进行最后的容量和里程定价。在该市场中需要考虑效率因子，该指标会改变调频辅助服务市场的调用主体和最终的调频总成本。

1.3 结算

实际的结算过程为各结算周期的收益累积，应考虑各个调频资源的实际运行效果。在计算最终收益时需考虑各调频资源的实际性能指标Areal，其计算公式与Ahis一致，但取值为当前时段计算所得系列调频性能指标，Ahis用于报价调整，Areal用于结算。本文参考福建省调频辅助服务市场采用的日清月结方式，单日的容量收益Rcap和里程收益Rmil分别为：

式中：Mi，t为时段t资源i中标的调频里程；、分别为时段t市场统一出清的容量价格、里程价格；ηi为资源i的容量有效率，以考虑上一个月内该资源的有效运行时间。

资源并非在所有中标时段都能可靠提供足量的调频服务，有时甚至会出现损坏而不可用的情况。作为一个长期性指标，容量有效率η反映了资源AGC功能良好的可用状态，计算式为：

式中：TAGC，a为可投入AGC 时间；TAGC，total为AGC 月投标总时长。

2 数学建模

根据上述机制，建立以系统支付的调频费用最小为优化目标模型，其本质是使调节性能好、报价低的资源优先中标，在满足市场调频需求的前提下尽可能减小整个市场的调频成本。

2.1 目标函数

目标函数可表示为：

式中：μi，t为时段t资源i的运行状态。

最终市场的出清价格与各资源的运行状态、可用调频容量、性能参数有关，性能参数可根据历史运行数据计算得到，故令决策变量为时段t内参与调频的资源i的运行状态μi，t及其AGC中标容量Ci，t。

2.2 约束条件

约束条件主要包括系统调频容量需求和里程需求约束，机组容量、功率、爬坡约束，储能SOC约束以及资源调频状态约束，即：

式（17）和式（18）分别为系统调频容量需求、里程需求约束、分别为时段t需满足的系统调频容量需求、里程需求；式（19）表示时段t资源i的AGC 中标容量Ci，t不得超过其申报的AGC 可用调频容量；式（20）表示时段t资源i在能量市场的出力与其在调频辅助服务市场的中标容量Ci，t之和必须在其自身出力下限与上限范围之内；式（21）表示在任意一次响应过程中，某一特定资源只能处于上调频或下调频中的一种状态、分别为资源i在第j次响应调频指令信号时的上调频、下调频标志位，为0-1 变量，取值为1 时表示运行于相应的调频状态，为0 时表示不运行于相应的调频状态；式（22）为储能的SOC 约束，Ssoc，t为时段t储能的SOC，k1、k2分别为SOC 的下限、上限；式（23）为调频资源的爬坡约束，Pi，t、Pi，t-1分别为时段t、t-1 资源i在能量市场和调频辅助服务市场的出力总和，ΔPi为资源i在一个时段内允许升降的出力，其值可通过查询不同类型资源的爬坡速率确定。

3 算例分析

3.1 参数设置

3.1.1 调频资源参数

取某省一个已经发生的完整运行日进行资源调频性能指标计算和价格排序，模拟完成出清过程，得到市场一天所需支付的调频费用，分析上述设计的调频辅助服务市场机制的合理性和储能参与调频辅助服务市场的优势。

设置14 个资源个体参与日调频辅助服务市场，在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。同时做出如下假设：

1）抽水蓄能资源参与调频的时间受到限制，令抽水蓄能1 的运行时段为16:00—22:30，抽水蓄能2的运行时段为09:00—12:30；

2）储能仅在00:00—09:45 时段参与调频，在其余时段无电化学储能参与；

3）火电机组的调频容量受开停机时间和当天发电计划约束，水电机组的调频容量受到水情和水库调度的影响。

完整的AGC可调节容量设置见附录A表A1。

3.1.2 调频容量需求

调频容量是指一段时间内发电资源需要预留的资源总量，其收益体现了各供应商提供调频服务的机会，具体设置见附录A图A1。

3.1.3 历史调频性能指标

采用日前数据计算各资源的历史调频性能指标。其中计算响应时间性能指标时，各调频资源的死区时间参数取值见附录A 表A2。计算得到资源的死区范围后，可结合其调节速度计算响应时间。

以15 min 为间隔，将一天分为96 个时段进行出清，并取调频资源较多的时段39 为典型时段进行分析。基于前述设置，储能具有最高的综合调频性能指标，其取值接近于1；抽水蓄能的综合调频性能指标取值次之，约为0.7；水电机组的综合调频性能指标取值在0.55～0.70 范围内；火电机组的综合调频性能指标取值在0.1～0.6 范围内，具体取值取决于机组在时段内的调频表现。资源调频性能指标结果见附录A 表A3。可见，储能电站的各项调频指标都远高于传统调频资源，而目前调频最常用的火电机组在性能方面的竞争力较弱。

3.1.4 效率因子

对效率因子进行取值时，以火电机组综合调频性能指标的加权平均值作为基准，其他类型的调频资源的性能优于火电机组，按基准综合调频性能指标进行折算后，其效率因子取值均大于1。

此处设置的效率因子不会影响资源报价，而是通过效用容量进一步衡量资源调频容量的差异，达到减少参与调频的资源容量的目的，相当于使性能好的资源能承担更多的调频任务，降低市场的边际价格和系统的总调频成本。

3.1.5 容量均衡因子

假设储能电站的日初始SOC 为0.5，一天内根据实际的充放电情况得到储能SOC，以此为依据对容量均衡因子加以考虑。

储能电站在某日实际运行期间的SOC 曲线如图1 所示。由图可见，储能电站的SOC 变化很小，基本在0.5左右的小范围内波动。

图1 储能电站的SOC曲线Fig.1 SOC curve of energy storage station

在实际的调频过程中，储能上、下调频接替运行，在连续充电一段时间后会相应地放电一段时间，遵循能量中性原则。在储能参与调频的实际过程中，每次响应的平均持续时间约为4 s。储能具有极快的响应速度，能在几秒内大幅增减出力，但因其响应持续时间短，每次的响应能量变化都不大。

基于上述分析，本文算例选取的运行日内储能的容量均衡因子取值均为0.5，储能的出清价格不发生改变，上述出清过程和最终调频成本也不发生变化。

3.1.6 价格排序

为了充分体现各调频资源参与调频的物理性能，本文假设各资源的原始报价相同（报价取其他值不影响本文模型、方法与机制的适用性），参考文献［15］将原始里程报价设定为8元／MW，原始容量报价设定为0.33 元／MW。为了避免性能较差的火电机组无限制抬高市场出清的里程价格，设置里程价格的上限为15元／MW。

资源的报价根据调频性能指标进行调整后可作为调频资源排序的依据。以上述典型时段39 为例，该时段的模拟出清结果如表1所示。基于3.1.1节中的假设条件，可认为算例已取得机组组合结果，故虽经时段39内抽水蓄能1经调频性能指标调整后的价格排序靠前，但其并无中标容量。

表1 典型时段调频资源的模拟出清结果Table 1 Simulation clearing results of frequency modulation resources in a typical period

3.2 多情景结算分析

3.2.1 只考虑综合性能指标对报价进行调整

计及上述约束条件，可根据表1 中各资源的综合价格进行排序，根据价格从低到高的顺序对各资源依次进行调用，直至满足时段内的调频容量需求，最后中标的资源报价为该时段的调频辅助服务市场出清价格。一天内各时段调频资源的中标容量见附录A 图A2。由图可看出，储能、抽水蓄能和性能较好的水电机组优先中标，边际机组大多为火电机组，调频辅助服务市场具有较高的出清价格。

各时段的调频出清价格见图2，在同样的初始报价下，性能指标越差的资源经调整后的报价越高，被调用的顺序越靠后。故当所需投入的调频资源数量越多时，出清的边际价格相应越高。在只考虑综合调频性能指标时，大多数时段调频辅助服务市场的里程价格能达到并维持在上限15 元／MW 附近，且波动范围小。计算调频容量收益时，取资源容量有效率η=95%，而调频里程取某一天内的实际情况进行分析。

图2 调频出清价格Fig.2 Frequency modulation clearing price

各资源的容量占比和收益占比如表2 所示。可以看出，相较于传统资源，快速调频资源提供相同里程时所需的容量小得多，能以更少的容量支出获得更多的日调频补偿收益。

表2 单日调频资源的容量和收益占比Table 2 Capacity and revenue share of frequency modulation resources in a single day

各调频资源的收益见附录A 表A4。一天内的调频总收益为76.3 万元，调频收益主要由资源实际提供的调频里程进行衡量。其中储能的调频收益为20.9万元，所有火电机组的调频总收益仅为3.7万元，可见储能、水电机组等调频性能较好的资源所获调频收益远高于传统火电机组，综合性能指标的设置可使市场资金更多地流向调频性能好的资源。

3.2.2 考虑效率因子对出清价格进行调整

根据日调频容量需求计算各时段的效率因子，然后将实际的物理容量换算成调频资源的效用容量，以此作为容量的出清依据。以上述典型时段为例，各调频资源的效率因子大小如表3 所示。若调频资源在某时段不参与调频辅助服务市场，则将其效率因子取值为0。效率因子能具体量化快速调频资源和传统调频资源的调频性能，市场内调频资源之间的性能差异越大，则效率因子的作用越明显。

表3 各资源的效率因子大小Table 3 Efficiency factor of each resource

为了进一步直观说明效率因子的作用，引入典型时段的容量出清结果对考虑效率因子前、后的调频资源中标容量进行对比，结果如图3 所示。其中典型时段内系统的上调频物理容量需求在考虑效率因子后下降了36.3%，下调频物理容量需求的降幅达到46.5%。

图3 考虑效率因子前、后的中标容量对比Fig.3 Comparison of bidding capacity between considering and without considering efficiency factor

全时段考虑效率因子后的调频资源容量需求见附录A 图A3。对比图A2 和图A3 可直观看出：考虑效率因子后系统调频容量需求减少，可更好地衡量资源的调频价值；同时，因调频容量需求减少而退出调频辅助服务市场的资源还可运用于其他市场，实现了资源节约。

随着系统调频需求容量减少，市场出清价格降低。考虑效率因子后的出清价格如图4 所示。可以看出，相较于图2 中考虑效率因子前的边际价格，考虑效率因子后的出清价格明显下降。

图4 考虑效率因子后的出清价格Fig.4 Clearing price considering efficiency factor

因电化学储能和抽水蓄能的调节性能显著优于传统调频资源，它们的综合调频性能指标能达到传统火电机组的3 倍及以上，故引入效率因子后系统的调频总成本有较大程度的减少，相较于考虑效率因子前，系统节省了约18.1%的成本。其中火电机组因调频性能较差，其收益占比进一步降至0.96%，而储能凭借优异的调频能力收获36.7%的收益占比。具体的收益见附录A表A5。

3.2.3 储能对调频辅助服务市场的影响

算例所取的运行日仅在前39 个时段有电化学储能参与调频辅助服务市场，为了进一步分析储能对调频辅助服务市场的影响，以下通过选取这些时段并设置无储能场景进行对比分析。由前文可知，效率因子的设置对市场的出清有较大的影响，故下文均为考虑效率因子后的情形。

对于无储能参与的市场，原来由电化学储能承担的调频容量和调频里程应由其余资源承担，故需要更多调频资源和调频容量的投入，这会导致系统的出清价格增大。调频辅助服务市场有、无储能时的出清价格如图5 所示。因在考虑效率因子且有储能参与的场景下，有、无限价对出清价格的影响不大，仅在下调频时段37，无限价的出清价格相比有限价的情况高了7.26元／MW左右，故图5未给出有储能无限价场景的结果。

图5 有、无储能时的出清价格Fig.5 Clearing price with and without energy storage

为了满足系统的调频里程需求，对原来由储能承担的调频里程和因考虑效率因子后而未中标的机组承担的调频里程进行重新分配。因效率因子与里程调用率都能反映资源的调频性能，且两者近似成正比关系，前文已计算得到效率因子的大小，此处用其来分摊实际调频里程，结果见附录A 图A4，主要通过调用水电机组来分担这部分调频里程。

为了分析储能参与调频以及市场设定的价格上限对系统调频成本的影响，设置4 种场景进行对比，结果如表4 所示。从表中可看出：设置市场里程价格上限可有效降低系统总调频成本，而目前储能参与调频辅助服务市场会使系统成本升高。各资源的具体收益变化见附录A表A6和表A7。

表4 不同场景的总调频收益对比Table 4 Comparison of total frequency modulation revenue among different scenarios

储能参与调频辅助服务市场后系统总调频成本增大的主要原因在于储能具有较高的性能指标。即使储能参与调频会使市场的边际价格有所下降，但边际价格的下降幅度较小，它对于成本的下降作用小于储能高性能指标使成本上升的力度。另外，在有限价的情况下，储能参与调频后系统的调频成本更大，大约提高了14.3%；在无限价的情况下，储能参与调频后系统的调频成本增大了6.7%。无限价场景下系统调频成本的增幅变小，原因在于：无储能参与时的边际价格提升程度更大，缩小了与原来有储能时市场总调频成本的差距。进一步结合图5 可看出：无储能无限价场景下里程价格越限的时段并不多，对于减少调频成本差距的作用并不突出，结果仍为有储能参与调频时的系统总调频成本更大。

基于上述对比分析可看出，调频辅助服务市场中引入储能在经济性方面仍不占优，主要有以下三方面原因：①容量价格和里程价格差距过大，导致系统的调频成本与机组的调频容量关系不大，而投入储能的主要作用是减少系统的调频物理容量需求，容量价格过低会无法明显降低调频辅助服务市场的总成本，难以体现储能调频的经济性；②储能参与调频后凭借其优异的性能降低了系统的出清价格，这也是降低系统总调频成本的主要手段，而设置里程价格上限后削弱了这一因素的影响；③不同资源的综合调频性能指标差异较大，例如常规火电机组的综合调频性能指标较低，按照结算规则，若用其替代完成与储能相同的调频里程，则系统所需要支付的调频里程成本减少。

针对上述问题，本文提出以下建议：①降低市场里程价格与容量价格的比值，可参考广东省调频辅助服务市场将里程价格取值设定为容量价格的2～5倍［13］，通过削减调频里程收益的比重，使系统在完成相同的调频任务时可支付更少的调频成本；②调整市场的报价上限，合理放宽对边际价格的约束，从而更好地凸显储能参与调频辅助服务市场的经济性，而调频辅助服务市场中资源的报价策略和系统调频容量需求变化均可能影响市场报价上限的设置。

统计运行日的数据表明，储能参与调频后系统的综合调频性能指标得到提升，储能的调频容量在占系统平均调频容量的4.7%时承担了16.9%的调频里程，具有传统调频资源无法比拟的优势。储能参与调频辅助服务市场能减少二次调频资源，使其他机组无需预留AGC 容量，从而可以在更经济的状态下运行，起到降低能量市场运行成本的作用。