目前我国电力体制改革快速推进,涉及到电力系统运行的各个方面,其中由于调频辅助服务对于电力系统安全可靠运行至关重要,而现行的实施机制存在补偿标准和辅助服务价值不对应的实际矛盾,调频辅助服务市场化也成为了电力体制改革中的重要组成部分。本文结合国内电力市场发展进程,研究了调频辅助服务市场化的机制设计,具体内容如下:1、详述了国内外调频辅助服务市场的实施情况和研究现状,结合国内现阶段调频辅助服务考核机制的实施矛盾,以及电改政策的具体要求,对未来国内电力市场发展趋势进行分析,预期了调频辅助服务市场化的基本进程,大体分为计划阶段、中长期电量合约分解阶段和成熟阶段三部分;2、基于机器学习算法提出了调频需求容量的预测方法,以输入层的电力网络和机组设备多类因素与输出观测量调频容量的映射关系,训练了监督式调频容量的预测模型,对比分析了线性回归、决策树、支持向量机(SVM)、高斯过程回归(GPR)等多种算法的预测精准度。机器学习算法大大降低了预测工作量和经验误差,适用于电力系统调频需求容量计算方法不确定以及输入层数据量较大的情况;3、结合国内中长期电量合约分解阶段的特殊性,设计了调频市场的解耦机制。为标准化性能指标各参数不同维度上的特征尺度,实现性能差异的合理奖惩,以调频市场的性能门槛值对各机组的性能指标进行预处理,提出了新的有效容量概念。依据有效容量概念建立了调频市场的出清模型,并就中长期单一调频市场模式和中长期备用与日前调频耦合市场模式,分别建立了电量合约分解模型,算例模拟验证了调频市场机制对机组补偿的合理性;4、考虑成熟阶段时现货能量市场与调频市场的耦合特征,建立了联合出清与非联合出清模式下的交易模型,综合市场集中度、市场供需比、市场供需弹性等多项参数,以层次分析法建立了调频市场有效性的评估模型。算例仿真了机组的实际竞价出清情况,模拟了调频市场出清再修正机制的典型场景。