第27卷第5期电力需求侧管理Val.27,No.5Sept.15,20252025年9月15日Power Demand Side Management文献标志码：AD01:10.3969/i.issm.1009-1831.2025.05.009文章编号：1009-1831(2025)05-0057-07中图分类号：TM73:F426.61独立储能参与日前电能量和备用联合市场竞价策略研究陈征，付宝俊2，邱飞翔3，杨志豪3，杨雨潇2，刘皓明2(1.国网（北京）综合能源规划设计研究院有限公司，北京100052；2.河海大学电气与动力工程学院，南京211100：3.扬州大学电气与能源动力工程学院，江苏扬州225127)摘要：针对独立储能作为新兴市场主体在竞争性联合电力市场中竞价机制尚不完善问题，通过建立功率报量与报价的方式模拟各市场主体的竞价行为，以此构建独立储能参与日前电能量和备用联合市场的竞价双层优化模型。上层独立储能通过优化功率-价格竞价策略实现联合市场的收益最大化，下层电力交易中心通过最小化社会购电成本完成市场出清。为提高模型的求解效率，利用KKT条件和强对偶定理对下层问题进行等价变换。通过仿真对所提竞价策略进行建模并调用商用求解器进行求解，验证所提策略在优化独立储能竞价策略及增强其市场参与效果等方面的有效性。关键词：独立储能；电能量市场；备用市场；竞价策略；双层优化模型Bidding strategy for independent energy storage participating in the day-aheadenergy and reserve joint marketCHEN Zheng,FU Baojun',QIU Feixiang',YANG Zhihao',YANG Yuxiao',LIU Haoming(1.State Grid (Beijing)Integrated Energy Planning and D&R Institute Co.,Ltd.,Beijing 100052,China;2.School of Electrical and Power Engineering,Hohai University,Nanjing 211100,China;3.College of Electrical,Energy and Power Engineering,Yangzhou University,Yangzhou 225127,China)Abstract:To address the imperfect bidding mechanisms for independent energy storage as an emerging market participant in competitivejoint electricity markets,the bidding behavior of various market entities by modeling power quantities and price offers is simulated.Basedon this,a bi-level optimization model is constructed to represent the bidding strategy of independent energy storage participating in theday-ahead energy and reserve joint market.In the upper level,the independent energy storage system maximizes its revenue in the day-ahead energy and reserve joint market by optimizing its power-price bidding strategy.In the lower level,the power trading center clears themarket by minimizing the total social electricity procurement cost.To improve the computational efficiency of the model,the lower-levelproblem is reformulated using the KKT conditions and the strong duality theorem.Simulation studies are conducted using a commercialperformance in the market.Key words:independent energy storage ;electric energy market;reserve market;bidding strategy;bi-level optimization model0引言的关键问题，直接关系到其长期运营的可持续性。因此，学术界关于独立储能参与市场的竞价机随着储能技术的逐步成熟、装机规模的持续增长制等相关问题开展了多角度的研究。文献[2]对国以及电力市场改革的不断推进，独立储能在电力市场外典型电力市场中储能作为独立主体参与市场的交中的竞争优势日益凸显。作为一类具有独立身份易机制进行了系统性梳理，涵盖了价值评估、框架结及自主决策能力的市场主体，独立储能具有调度灵构及交易模型等方面，同时为我国独立储能市场化活、响应迅速、市场化程度高等独特优势，在电力市场运营提供了针对性的参考建议。文献[3]针对传统中展现出独特的价值。如何确保独立储能在竞争日储能报价策略的缺陷，提出一种基于荷电状态的实趋激烈的市场环境中公平参与市场竞争，并制定精准时反馈的动态竞价机制，该机制允许储能系统根据合理的报量和报价策略，已成为制约其经济效益提升实时荷电状态动态调整报价曲线，实现储能系统在日前能量市场中的自适应报价决策。文献[4]则从收稿日期：2025-06-02：修回日期：202507-08市场环境出发，提出了一种兼顿市场性能要求和经基金项目：国家自然科学基金资助项目(52207091)：江苏济性表现的独立储能竞价策略，并通过市场案例分省研究生实践创新计划(SJCX25_2322)中国知网https://www.cnki.net58电力需求侧管理第27卷析验证了该策略的有效性。文献[5]针对储能单独用市场中的竞争行为，探讨其作为价格影响者如何优参与调频市场交易展开研究，提出了一种综合考虑化功率与容量配置，提升联合竞价效益。储能寿命和成本影响因素的竞价策略，提升了储能在调频市场中的经济效益和参与意愿。文献[6]分1独立储能参与市场竞价机制别对独立储能如何参与电能量市场的决策进行了详细研究，探讨了独立储能在市场中如何根据不同的在独立储能竞价机制中，储能的竞价决策量即为市场需求和价格信号，做出灵活的竞价和运营决策。参与市场的投标功率与投标价格，直接影响其收益水上述研究探讨了独立储能作为具备自主决策能平，而电力交易中心作为市场出清的执行方，依据各力的市场主体参与竞价的策略，但多聚焦于其在单方报价以最小化日前购电成本为目标，决定中标量与一市场中的应用，未能充分挖掘其资源潜力，整体收出清价格。储能在制定投标策略时，需充分考虑市场益有限。因此，如何推动独立储能参与多元市场，通反馈机制，以最大化其经济效益一。为描述这一博过优化资源配置与协同调度制定高效竞价策略，正弈过程，本文构建了如图1所示的双层优化模型：上层成为研究热点。文献[7]开展储能参与电能量与辅为独立储能的竞价决策层，下层为电力交易中心的市助服务联合市场竞价的研究，建立了考虑独立储能场出清层。储能结合市场信息与自身约束，制定电能运行特性的联合出清机制模型。通过分析独立储能量与备用服务的量-价投标策略，并将其提交至市参与市场对出清结果的影响及其在不同市场的经济场。下层模型参考美国加州CAISO市场的联合出清效益，进一步揭示储能系统在联合出清市场机制下机制，综合储能与其他市场主体投标信息，完成电能的潜在价值。在此基础上，文献[8]将非合作博弈理量与备用服务的联合出清，输出各方中标量与对应价论引入多市场主体分析中，通过构建考虑储能动态格。出清结果作为反馈信息传回上层，为储能优化响应特性的联合出清机制下的纳什均衡模型，以刻投标行为提供依据，从而形成决策闭环。在该模型画储能在电能量与调频服务市场中的策略互动关中，储能提交的竞价申报值为上层模型的决策变量，系。文献[9]考虑将储能与风电场作为联合体同时参并作为参数传入下层模型，而下层市场出清则构成与电能量以及调频辅助服务联合市场，以风储联合体上层优化的嵌套约束条件。该建模方式有效反映了在联合市场的收益最大为目标制定相应的投标策略，储能与电力交易中心在市场中的动态互动机制。在此基础上还提出将剩余云储能资源进行优化组合后参与电力市场交易的模式，进一步提升整体经济效上层竞标决策模型益。文献[10]围绕储能系统在调频场景下的性能表独立储能运营商现与经济收益，构建了储能参与市场的交易架构及对应的竞价策略，重点分析储能如何在电能量-调频联合市场中优化竞价以实现收益最大化。从上述研究可以看出，在电力现货交易场景中，作为独立市场独立储能报量报价独立储能中标结下层市场出清模型主体的储能系统需要通过市场竞价为电网提供相应电力交易的服务。在此过程中，独立储能电站竞价策略的优中心劣对其竞价成功率及经济效益具有决定性影响。当前关于独立储能参与市场竞价的研究多聚焦图1独立储能竞价策略双层优化模型于“电能量+调频”模式，然而随着新能源渗透率上升Fig I Bi-level optimization model for independent energy和传统灵活性资源退役，系统容量保障需求显著提升，使得备用服务的重要性日益突出。相较调频服务主要应对短时被动，备用服务更侧重于应对突发功率缺口，对保障系统中长期稳定性具有关键作用。独2独立储能参与联合市场竞价策略双层优立储能具备快速响应和特续出力优势，适合承担备用化模型任务，拓展了其盈利空间和服务场景。尽管已有部分文献研究“电能量+备用”联合竞价策略，但针对独立2.1上层独立储能竞价决策模型储能在多元现货市场中的策略互动及其对市场出清(1)目标函数的影响仍缺乏深入探讨。为此，本文将储能视为具备储能作为一种灵活调节资源，具备同时参与电自主决策能力的市场主体，重点分析其在电能量与备能量和备用市场的能力，从而通过多种市场获取收中国知网https://www.cnki.net