随着清洁能源技术的发展与全球能源体系的变化,分布式光伏、储能、电动汽车等分布式能源在电力用户侧得以快速发展,产消者群体规模不断壮大。考虑到生产与用电特性的快速可调,产消者表现出较快的调节能力与响应能力,是良好的调频辅助服务资源。然而,由于产消者个体调频资源有限,直接参与调频市场会增加电力系统调度负担。因此,引入聚合服务商这一竞争型市场主体,整合不同类型产消者的调频资源,实现产消者调频资源的有效聚合管理。首先,针对产消者调频资源的聚合优化问题,构建考虑调频能力的产消者调频资源双层交易框架。分别概述该框架下交易主体的主要作用及功能,包括产消者、聚合服务商、调频市场运营商。在此基础上,分别阐述基于合约理论的下层交易流程、基于调频市场机制的上层交易流程,并简述上下层交易之间的相互作用过程,说明双层交易的闭环迭代过程。其次,提出基于数据驱动的产消者调频能力评估与预测方法,以详细说明下层交易中产消者交易类型建模。建立基于调节速率与价格激励指标的调频性能评估模型,提出基于长短期记忆网络与极端梯度提升算法集成方法的调频性能预测模型。同时,构建基于产消者偏好的调频容量评估及预测模型。然后,建立基于合约理论的产消者调频资源聚合优化模型。对于下层交易,提出产消者交易类型建模方法,基于合约理论设计面向不同调频能力产消者的差异化调频资源交易合约;对于上层交易,设计聚合服务商的调频资源申报策略,构建基于宾夕法尼亚-新泽西-马里兰州联合电力系统调频辅助服务市场机制的上层交易模型;上层交易的出清价格信号影响聚合服务商的下层交易合约设计,下层交易结果作用于聚合服务商的申报策略,进而影响上层交易的出清过程。最后,以典型工业园区产消者的数据为基础展开算例分析,分别从预测模型效果、单一时段优化结果、灵敏度分析、全时段优化结果四个方面分析算例结果,说明本文所提出基于合约理论的产消者调频资源聚合优化方法的合理性与有效性。