我国集约式规模化的风电开发方式,使得风电并网消纳调峰问题日益突出。面向电网的电池储能系统因其具有快速响应、高控制精度、可双向调节等特性为应对风电并网难题提供了一条新思路。当前我国尚处于市场化初期阶段,储能系统促进风电消纳仍存在经济性优势不足,参与市场机制不明等问题,严重影响了其商业化推广。本文从储能的电网侧应用出发,结合我国不同省区电力市场化进程不一致的背景,提出了现货市场开放前促进储能参与调峰的辅助服务补偿机制以及现货市场开放后促进储能参与市场交易的竞价策略。(1)在现货市场开放前,本文提出了一种促进储能联合火电机组参与弃风消纳的调峰辅助服务补偿机制。首先,以补偿机制的激励性和公平性分析为切入点,确定调峰补偿费用来源。其次,基于聚类思想,将电网侧储能资源整合为虚拟调峰电厂(Virtual Peaking Plant,VPP),供应侧则划分为若干类深度调峰机组。构建了两阶段风-火-VPP协调优化调度模型,第一阶段以负荷-风电吻合度最大为目标优化储能充放电过程;第二阶段计及合理弃风,以系统运行成本最小为目标优化机组出力。以此为基础,提出了内外两层调峰辅助服务补偿方法,外层引入调峰能力实现系数对Shapley值法分摊结果进行修正,内层使用调峰贡献量均摊补偿费用。最后,以某区域系统为例进行仿真分析,结果表明了所提模型和方法的有效性。(2)在现货市场开放后,本文构建了以储能电站为策略主体的双层市场交易决策模型。首先,分析电网侧储能电站参与现货市场的交易方式;其次,综合考虑储能参与日前市场(包括电能量和辅助服务市场)及日内平衡市场建立双层交易决策模型。上层以储能电站收益最大为目标,在满足储能系统运行约束的前提下生成各时段报价策略并传递至下层;下层以社会效益最大为目标进行日前市场联合出清,以系统平衡成本最小为目标进行日内平衡市场出清,出清结果反馈给上层,并基于粒子群算法和CPLEX设计了双层模型求解方法。最后,以风-火-储测试系统进行仿真分析,结果验证了所提模型和方法的可行性和有效性。