考虑机会成本的储能多场景竞价投标策略

doi:10.3969/j.issn.1008-0198.2026.01.019

湖南电力 ›› 2026, Vol. 46 ›› Issue (1): 142-149.doi: 10.3969/j.issn.1008-0198.2026.01.019

考虑机会成本的储能多场景竞价投标策略

郎益涛¹, 黄美珑¹, 吴沂林¹, 刘心刚¹, 徐铮², 沈非凡², 张冀²

1.中电建新能源集团股份有限公司山东分公司,山东济南 250000;
2.湖南大学电气与信息工程学院,湖南长沙 410082

收稿日期:2025-10-17 修回日期:2025-11-24 出版日期:2026-02-25 发布日期:2026-03-10
通信作者: 徐铮（2002）,男,研究生在读,研究方向为储能优化调度和电力市场运行。
作者简介:郎益涛（1976）,男,本科,高级工程师,研究方向为市场趋势与需求、项目开发与投资、成本控制与效益提升。黄美珑（2001）,女,本科,研究方向为新能源发电技术、储能技术、智能运维技术。吴沂林（2001）,男,大专,研究方向为新能源发电技术、储能技术、数字化管理平台建设。刘心刚（1980）,男,硕士,高级工程师,研究方向为市场趋势与需求分析、新能源行业标准、商业模式创新。沈非凡（1992）,男,工学博士,副教授,研究方向为风电场优化运行与控制、主动配电网优化运行与控制等。张冀（1988）,男,副教授,研究方向为高效热管理系统、先进热储技术及新能源发电系统优化。
基金资助:
中电建新能源集团股份有限公司重点项目（2024-011）

Research on Bidding Strategy for Energy Storage in Multiple Scenarios Considering Opportunity Cost

LANG Yitao¹, HUANG Meilong¹, WU Yilin¹, LIU Xingang¹, XU Zheng², SHEN Feifan², ZHANG Ji²

1. Shandong Branch of Power China New Energy Group Co., Ltd., Jinan 250000, China;
2. College of Electrical and Information Engineering, Hunan University, Changsha 410082, China

Received:2025-10-17 Revised:2025-11-24 Online:2026-02-25 Published:2026-03-10

摘要/Abstract

摘要： 针对储能参与多市场竞价时对机会成本考虑不足、限制资源分配效率的问题,提出一种考虑机会成本的储能联合竞价策略。首先,基于山东省电力现货市场机制,分析储能参与电能量和调频辅助服务市场的交易模式及机会成本的量化方法。在此基础上,构建以独立储能为上层领导者、交易中心为下层跟随者的主从博弈双层优化模型。上层模型以储能综合收益最大化为目标,下层模型以电力市场出清成本最小化为目标。将混合整数非线性双层模型通过KKT条件和大M法转化为可求解的混合整数线性规划模型,并利用专业求解器进行求解。算例分析结果表明,所提策略能够有效量化机会成本对竞价决策的影响,优化储能在多市场中的资源分配,显著提升储能的经济效益。该策略为高比例可再生能源电力系统中储能的市场化运营提供了理论和技术支持。

关键词: 储能系统, 电力市场, 机会成本, 主从博弈, 双层优化

Abstract: To adress the issues of insufficient consideration of opportunity costs and limited resource allocation efficiency when energy storage participates in multi-market bidding, a joint bidding strategy for energy storage considering opportunity costs is proposed. Firstly, based on the spot market mechanism of Shandong Province's power system, the transaction mode for energy storage participating in the electricity energy and frequency regulation auxiliary service markets and quantification method of opportunity costs are analyzed. On this basis, a leader-follower game bilevel optimization model with independent energy storage as the upper-level leader and the trading center as the lower-level follower is constructed. The upper model aims to maximize the comprehensive revenue of energy storage, while the lower model aims to minimize the clearing cost of the power market. By combining the KKT conditions and the big M method, the mixed-integer nonlinear bilevel model is transformed into a solvable mixed-integer linear programming model, and a professional solver is used for solution. The case study results show that the proposed strategy can effectively quantify the impact of opportunity costs on bidding decisions, optimize the resource allocation of energy storage in multiple markets, and significantly improve the economic benefits of energy storage. This strategy provides theoretical and technical support for the market-oriented operation of energy storage in power systems with high proportions of renewable energy.

Key words: energy storage system, power market, opportunity cost, leader-follower game, bilevel optimization

中图分类号:

F426

郎益涛, 黄美珑, 吴沂林, 刘心刚, 徐铮, 沈非凡, 张冀. 考虑机会成本的储能多场景竞价投标策略[J]. 湖南电力, 2026, 46(1): 142-149.

LANG Yitao, HUANG Meilong, WU Yilin, LIU Xingang, XU Zheng, SHEN Feifan, ZHANG Ji. Research on Bidding Strategy for Energy Storage in Multiple Scenarios Considering Opportunity Cost[J]. Hunan Electric Power, 2026, 46(1): 142-149.

参考文献

[1] 肖先勇,郑子萱.“双碳”目标下新能源为主体的新型电力系统:贡献、关键技术与挑战[J]. 工程科学与技术,2022,54(1):47-59.
[2] 张静. 光伏发电与风力发电并网技术及其应用研究[J]. 光源与照明,2024(12):104-106.
[3] 苏烨,石剑涛,张江丰,等. 考虑调频的储能规划与竞价策略综述[J]. 电力自动化设备,2021,41(9):191-198.
[4] 李相俊,王上行,惠东. 电池储能系统运行控制与应用方法综述及展望[J]. 电网技术,2017,41(10):3315-3325.
[5] 李军徽,高卓,应鸿,等. 基于动态下垂系数与SOC基点的储能一次调频控制策略[J]. 电力系统保护与控制,2021,49(5):1-10.
[6] 王彩霞,时智勇,梁志峰,等. 新能源为主体电力系统的需求侧资源利用关键技术及展望[J]. 电力系统自动化,2021,45(16):37-48.
[7] 范高锋,李佳宁,丁晨,等. 风储联合参与能量-调频辅助服务市场竞价策略及效益分析[J]. 现代电力,2025,42(4):704-710.
[8] 李昀哲. 电力现货市场下储能参与电力系统辅助调频的策略研究[D]. 北京:北京交通大学,2021.
[9] 汤杰,李欣然,黄际元,等. 以净效益最大为目标的储能电池参与二次调频的容量配置方法[J]. 电工技术学报,2019,34(5):963-972.
[10] 李建林,屈树慷,马速良,等. 电池储能系统辅助电网调频控制策略研究[J]. 太阳能学报,2023,44(3):326-335.
[11] 刘自发,李昆阳,郑司琪. 光-储电站参与多应用场景的日前-日内协同滚动优化策略[J]. 电网技术,2025,49(1):198-208.
[12] 肖云鹏,张兰,张轩,等. 包含独立储能的现货电能量与调频辅助服务市场出清协调机制[J]. 中国电机工程学报,2020,40(S1):167-180.
[13] 李国庆,闫克非,范高锋,等. 储能参与现货电能量-调频辅助服务市场的交易决策研究[J]. 电力系统保护与控制,2022,50(17):45-54.
[14] 姜欣,刘萌,王天梁,等. 电网侧储能电站参与现货联合市场的竞价策略[J]. 电网技术,2021,45(9):3398-3407.
[15] 刘奕彤,艾欣. 基于主从博弈的独立储能系统参与日前现货联合市场的交易策略研究[J]. 现代电力,2023,40(5):751-759.
[16] 李建林,张梦圆,王茜,等. 计及风光不确定性的现货-调频市场联合出清策略[J]. 电力工程技术,2025,44(3):53-63.
[17] 杜娟,宋凡韬. 山东现货市场下新能源盈利模式研究[J]. 电气技术与经济,2025(1):241-243,247.
[18] 汪梦军,郭剑波,马士聪,等. 新能源电力系统暂态频率稳定分析与调频控制方法综述[J]. 中国电机工程学报,2023,43(5):1672-1693.
[19] 刘鑫,李欣然,谭庄熙,等. 基于不同种类储能电池参与一次调频的最优策略经济性对比[J]. 高电压技术,2022,48(4):1403-1410.
[20] 张硕,陈媛丽,李英姿,等. 计及电力现货机会成本的构网型储能电站调频辅助服务竞价出清双层博弈模型[J]. 中国电机工程学报,2024,44(S1):146-158.

考虑机会成本的储能多场景竞价投标策略

Research on Bidding Strategy for Energy Storage in Multiple Scenarios Considering Opportunity Cost

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

参考文献

相关文章 14

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	肖白, 杨宁, 孙令文, 王玲, 孙赫阳. 基于双重博弈与用户选择行为的电价套餐设计[J]. 湖南电力, 2026, 46(1): 150-156.
[2]	覃就. 梯级水电站电能量与辅助服务日前市场联合出清策略[J]. 湖南电力, 2026, 46(1): 157-164.
[3]	程川原, 穆士才, 梁晔, 程蕾, 易欣. 电碳市场经济作用关系研究[J]. 湖南电力, 2025, 45(6): 76-83.
[4]	孙晓敏, 温志超, 谢浩南, 吴宏曜, 宋冬然. 基于改进遗传算法和分支定界法的行波检测装置双层优化配置方法[J]. 湖南电力, 2025, 45(4): 83-89.
[5]	王怡, 唐渊, 刘厚霖, 王进雨. 基于双层低通滤波的城轨混合储能系统功率分配策略[J]. 湖南电力, 2025, 45(4): 96-103.
[6]	马凡烁, 于惠钧, 李嘉轩, 刘泽宇, 康钦泽. 基于改进红嘴蓝鹊优化算法的光储配电网无功优化方法[J]. 湖南电力, 2025, 45(3): 95-102.
[7]	郎益涛, 黄美珑, 吴沂林, 刘心刚, 沈非凡. 光伏配储系统多场景优化调度策略研究[J]. 湖南电力, 2025, 45(2): 30-35.
[8]	崔一阳, 黎灿兵, 潘斗南, 李振恺, 刘行. 高比例新能源电力系统中机组组合研究综述[J]. 湖南电力, 2025, 45(1): 37-45.
[9]	贺庆辰, 秦斌. 基于改进SAC算法的城轨列车混合储能系统动态功率分配策略[J]. 湖南电力, 2024, 44(4): 11-19.
[10]	王灿, 邓文华, 夏向阳, 张坎, 陈刚, 胡知然. 基于一致性多储能变流器功率分配策略研究[J]. 湖南电力, 2024, 44(3): 114-119.
[11]	朱志强, 王欣, 秦斌. 城市轨道交通供电-牵引-混合储能系统设计与仿真[J]. 湖南电力, 2024, 44(1): 24-31.
[12]	吴晓刚, 季青锋, 张有鑫, 刘林萍, 陈楠, 叶杰阳. 基于随机模型预测控制的电氢混合储能微电网弹性调度[J]. 湖南电力, 2023, 43(6): 116-123.
[13]	兰征, 尹锐, 邹彬, 何东. 基于储能系统的新型配电台区电能质量治理方法[J]. 湖南电力, 2023, 43(4): 56-62.
[14]	刘汗清, 沈阳武, 廖思阳, 雷肖, 乐绪鑫, 孙杰懿, 陈雅玲, 徐箭. 工业负荷参与电网互动的调控性能综合评价方法[J]. 湖南电力, 2023, 43(1): 35-40.