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自动发电控制(AGC)是根据系统频率和负荷的变化自动调节发电机的有功出力,使电网的频率和联络线交换功率稳定在给定范围内。随着新能源渗透率的提高,可再生能源出力的随机性和波动性给电网调频造成了新的负担,如何准确预测电网的AGC调频容量需求变得十分重要。长期以来,我国把AGC调频服务的提供者仅仅限定为并网发电厂,随着智能电网的发展,需求响应参与调频已有较大可行性。同时传统调频机组与需求侧资源的调频性能不尽相同,需求侧资源对传统调频机组具有良好的替代效果,如何量化机组与需求侧资源对系统调频的贡献,鼓励需求侧资源参与调频市场也是当下亟待解决的问题。本文对考虑需求响应的调频辅助服务市场机制进行了深入研究。首先建立了计及风电的AGC调频容量需求模型;接着重点考虑了需求侧快速响应调频资源对传统调频机组的替代效果,建立了能量-调频联合市场出清模型;最后基于机组和需求侧资源不同的调频性能,建立了考虑需求响应的调频辅助服务补偿模型。本文的主要工作包括:(1)对AGC调频容量的需求进行了分析,主要包括负荷波动分量和风电并网分量两个部分。在综合考虑了负荷预测误差和风电预测误差的基础上,建立了一定置信区间下的AGC调频容量获取模型,并且根据电网实际违反CPS指标的情况,提出了AGC调频容量的动态修正方法。通过算例仿真得到系统各时段的AGC调频容量需求。(2)提出了基于调频性能与收益因子的调频报价修改模型,综合考虑了网络约束、机组约束、负荷聚合商约束以及负荷聚合商对传统调频机组的替代效果,建立了能量-调频联合市场出清模型。通过算例仿真得到不同场景下的能量市场和调频市场出清价格以及传统调频机组和负荷聚合商的调度容量。(3)在上述研究的基础上建立了考虑需求响应的调频辅助服务补偿模型,量化了传统调频机组和负荷聚合商对系统调频的贡献,对机组和负荷聚合商进行不同程度的补偿,并且提出了机组和负荷聚合商无故退出AGC运行时的惩罚模型。通过算例仿真得到不同调频性能的传统调频机组和负荷聚合商参与调频市场时的补偿费用和惩罚费用。