Reserve Cost Allocation Method for Enhancing Fairness in Source-Grid-Load-Storage Integrated Projects

WANG Yuxuan; YU Songtai; LIU Shuo; YONG Pei; YU Juan; YANG Zhifang

doi:10.7500/AEPS20250519002

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Reserve Cost Allocation Method for Enhancing Fairness in Source-Grid-Load-Storage Integrated Projects

Engineering Application | 更新时间：2026-10-16

- Reserve Cost Allocation Method for Enhancing Fairness in Source-Grid-Load-Storage Integrated Projects
- Automation of Electric Power Systems Vol. 50, Issue 20, Pages: 202-213(2026)
- 作者机构：
  
  1.输变电装备技术全国重点实验室（重庆大学），重庆市 400044
  2.北京电力交易中心有限公司，北京市 100031
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  This work is supported Beijing Electric Power Trading Center Co., Ltd(SGJY0000YJJS2400048);National Natural Science Foundation of China(52407081)
- DOI：10.7500/AEPS20250519002
  CLC：
- Received：19 May 2025，
  
  Revised：2025-12-08，
  
  Online First：15 January 2026，
  
  Published：25 October 2026
- 稿件说明：
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王雨萱,于松泰,刘硕等.面向公平性提升的源网荷储一体化项目备用成本分摊方法[J].电力系统自动化,2026,50(20):202-213.

WANG Yuxuan,YU Songtai,LIU Shuo,et al.Reserve Cost Allocation Method for Enhancing Fairness in Source-Grid-Load-Storage Integrated Projects[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(20):202-213.
王雨萱,于松泰,刘硕等.面向公平性提升的源网荷储一体化项目备用成本分摊方法[J].电力系统自动化,2026,50(20):202-213. DOI： 10.7500/AEPS20250519002.

WANG Yuxuan,YU Songtai,LIU Shuo,et al.Reserve Cost Allocation Method for Enhancing Fairness in Source-Grid-Load-Storage Integrated Projects[J].Automation of Electric Power Systems,2026,50(20):202-213. DOI： 10.7500/AEPS20250519002.

摘要

源网荷储一体化项目通过整合电源、电网、负荷和储能资源，有效促进清洁能源本地消纳。其并网运行依赖公共电网提供备用服务，但基于全网总负荷的备用需求与当前基于主体净负荷的分摊机制之间存在矛盾，未能充分反映其对系统备用资源的实际占用情况，从而引发成本转嫁与市场公平性问题。为此，文中首先分析了现行分摊机制导致源网荷储一体化项目备用成本少付的问题，提出面向公平性提升的源网荷储一体化项目备用成本分摊方法；其次，建立了源网荷储一体化项目备用成本分摊模型，实现现行机制与所提分摊方法的对比验证；最后，针对源网荷储一体化项目规模、内部可再生能源占比及风电/光伏配比等影响因素

开展灵敏度分析。算例结果揭示了现行机制的缺陷，验证了所提分摊方法的有效性。

Abstract

The source-grid-load-storage integrated project effectively promotes the local consumption of clean energy by integrating resources of generation sources

power grid

load

and energy storage. Its grid-connected operation relies on reserve services provided by the public power grid. However

there is a contradiction between the reserve demand based on the total system load and the current allocation mechanism based on the net load of entities

which fails to adequately reflect the actual occupation situation of system reserve resources

leading to cost shifting and market fairness issues. Therefore

the underpayment of reserve cost for source-grid-load-storage integrated projects resulting from the flaws in the current allocation mechanism is firstly analyzed

and an improved reserve cost allocation method for source-grid-load-storage integrated projects is proposed to enhance fairness. Secondly

a mathematical model for an analytical framework is developed to realize the comparison and verification between current mechanisms and the proposed method. Finally

sensitivity analysis is carried out for the influencing factors

including the scale of the source-grid-load-storage integrated projects

the internal renewable energy proportion

and the ratio of wind power to photovoltaic. The case study results reveal the flaws of current mechanisms and verify the effectiveness of the proposed allocation method.

关键词

Keywords

references

国家能源局 . 关于支持电力领域新型经营主体创新发展的指导意见（国能发法改［2024］93号）［EB/OL］.［ 2025-05-12 ］. https：//zfxxgk.nea.gov.cn/2024-11/28/c_1212408354.htm https://zfxxgk.nea.gov.cn/2024-11/28/c_1212408354.htm .

National Energy Administration . Guiding opinions on supporting the innovative development of new business entities in the power sector ［EB/OL］.［ 2025-05-12 ］. https：//zfxxgk.nea.gov.cn/2024-11/28/c_1212408354.htm https://zfxxgk.nea.gov.cn/2024-11/28/c_1212408354.htm .

钟海旺，张宁，杜尔顺，等 . 新型电力系统中的规划运营与电力市场：研究进展与科研实践［J］. 中国电机工程学报， 2024 ， 44 （ 18 ）： 7084 - 7104 .

Zhong Haiwang ， Zhang Ning ， Du Ershun ， et al . Planning， operation and market of new power system： research progress and practice ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2024 ， 44 （ 18 ）： 7084 - 7104 .

李建林，郭兆东，马速良，等 . 新型电力系统下“源网荷储” 架构与评估体系综述［J］. 高电压技术， 2022 ， 48 （ 11 ）： 4330 - 4342 .

Li Jianlin ， Guo Zhaodong ， Ma Suliang ， et al . Overview of the “source-grid-load-storage” architecture and evaluation system under the new power system ［J］. High Voltage Engineering ， 2022 ， 48 （ 11 ）： 4330 - 4342 .

Tan Z F ， Zhong H W ， Wang X Y ， et al . An efficient method for estimating capability curve of virtual power plant ［J］. CSEE Journal of Power and Energy Systems ， 2022 ， 8 （ 3 ）： 780 - 788 .

Xu Z ， Guo Y ， Sun H B . Competitive pricing game of virtual power plants： models， strategies， and equilibria ［J］. IEEE Transactions on Smart Grid ， 2022 ， 13 （ 6 ）： 4583 - 4595 .

De La Cruz J ， Wu Y ， Candelo-Becerra J E ， et al . Review of networked microgrid protection： architectures， challenges， solutions， and future trends ［J］. CSEE Journal of Power and Energy Systems ， 2024 ， 10 （ 2 ）： 448 - 467 .

Feng F ， Zhang P ， Zhou Y F ， et al . Distributed networked microgrids power flow ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2023 ， 38 （ 2 ）： 1405 - 1419 .

王宇，姜崇学，宋胜利，等 . 基于源网直储一体化的沙戈荒大规模新能源基地外送方案［J］. 电力系统自动化， 2025 ， 49 （ 7 ）： 126 - 134 .

Wang Yu ， Jiang Chongxue ， Song Shengli ， et al . Transmission scheme for large-scale renewable energy bases in Gobi Desert and other arid areas based on integration of source， grid， DC and storage ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2025 ， 49 （ 7 ）： 126 - 134 .

国家发展改革委，国家能源局 . 关于推进电力源网荷储一体化和多能互补发展的指导意见（发改能源规［2021］280号）［EB/OL］.［ 2025-05-12 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202103/t20210305_1269046.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202103/t20210305_1269046.html .

National Development and Reform Commission ， National Energy Administration . Guiding opinions on promoting the integrated development of power source-grid-load-storage and multi-energy complementarity ［EB/OL］. ［ 2025-05-12 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202103/t20210305_12690 46.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/ghxwj/202103/t20210305_1269046.html .

国家发展改革委，国家能源局 . 关于完善能源绿色低碳转型体制机制和政策措施的意见［EB/OL］.［ 2025-05-12 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202202/t20220210_1314511.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202202/t20220210_1314511.html .

National Development and Reform Commission ， National Energy Administration . Opinions on improving institutional mechanisms and policy measures for green and low-carbon energy transition ［EB/OL］. ［ 2025-05-12 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202202/t20220210_1314511.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202202/t20220210_1314511.html .

刘敦楠，徐尔丰，许小峰 . 面向园区微网的“源-网-荷-储”一体化运营模式［J］. 电网技术， 2018 ， 42 （ 3 ）： 681 - 689 .

Liu Dunnan ， Xu Erfeng ， Xu Xiaofeng . “Source-network-load-storage” integrated operation model for microgrid in park ［J］. Power System Technology ， 2018 ， 42 （ 3 ）： 681 - 689 .

邓铭，黄际元，吴东琳，等 . 地区电网源网荷储示范工程现状与展望［J］. 电器与能效管理技术， 2021 （ 9 ）： 1 - 9 .

Deng Ming ， Huang Jiyuan ， Wu Donglin ， et al . Current status and prospects of demonstration projects of source-network-load-storage in regional power systems ［J］. Electrical & Energy Management Technology ， 2021 （ 9 ）： 1 - 9 .

刘硕，张梦晗，夏清，等 . 基于备用辅助服务需求申报的现货市场机制设计［J］. 电力系统自动化， 2022 ， 46 （ 22 ）： 72 - 82 .

Liu Shuo ， Zhang Menghan ， Xia Qing ， et al . Design of spot market mechanism based on demand bidding of reserve ancillary service ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2022 ， 46 （ 22 ）： 72 - 82 .

刘硕，杨燕，杨知方，等 . 计及新能源随机特性的备用容量确定及其成本分摊［J］. 电力系统自动化， 2023 ， 47 （ 4 ）： 10 - 18 .

Liu Shuo ， Yang Yan ， Yang Zhifang ， et al . Reserve capacity determination and its cost allocation considering stochastic characteristics of renewable energy ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2023 ， 47 （ 4 ）： 10 - 18 .

刘秋华，姜亚熙，张正延，等 . 德国与英国电力市场平衡机制对比分析及启示［J］. 电力系统自动化， 2024 ， 48 （ 14 ）： 8 - 15 .

Liu Qiuhua ， Jiang Yaxi ， Zhang Zhengyan ， et al . Comparative analysis on electricity market balancing mechanisms of Germany and UK and its enlightenment ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2024 ， 48 （ 14 ）： 8 - 15 .

单兰晴，宋昊天，唐庆虎，等 . 分散决策下的电力平衡机制分析与启示：以德国平衡结算单元为例［J］. 电网技术， 2025 ， 49 （ 4 ）： 1436 - 1446 .

Shan Lanqing ， Song Haotian ， Tang Qinghu ， et al . Analysis and implications of power balancing mechanism under decentralized decision-making： an example of electricity markets based on balancing groups in Germany ［J］. Power System Technology ， 2025 ， 49 （ 4 ）： 1436 - 1446 .

Oprea S V ， BâRa A ， Ciurea C E . A novel cost-revenue allocation computation for the competitiveness of balancing responsible parties， including RES. Insights from the electricity market ［J］. Renewable Energy ， 2022 ， 199 ： 881 - 894 .

Mello J ， Villar J . Integrating flexibility and energy local markets with wholesale balancing responsibilities in the context of renewable energy communities ［J］. Energy ， 2023 ， 282 ： 128853 .

Yousefi Ramandi M ， Bigdeli N ， Afshar K . Stochastic economic model predictive control for real-time scheduling of balance responsible parties ［J］. International Journal of Electrical Power & Energy Systems ， 2020 ， 118 ： 105800 .

Xu H C ， Zhang K Q ， Zhang J B . Optimal joint bidding and pricing of profit-seeking load serving entity ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2018 ， 33 （ 5 ）： 5427 - 5436 .

Zhang R F ， Jiang T ， Li G Q ， et al . Stochastic optimal energy management and pricing for load serving entity with aggregated TCLs of smart buildings： a Stackelberg game approach ［J］. IEEE Transactions on Industrial Informatics ， 2021 ， 17 （ 3 ）： 1821 - 1830 .

Xu H S ， Hu Q R ， Wu Q W ， et al . Deep multi-task multi-agent reinforcement learning based joint bidding and pricing strategy of price-maker load serving entity ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2025 ， 40 （ 1 ）： 505 - 517 .

Alhelou H H ， Bahrani B ， Ma J ， et al . Australia’s power system frequency： current situation， industrial challenges， efforts， and future research directions ［J］. IEEE Transactions on Power Systems ， 2024 ， 39 （ 3 ）： 5204 - 5218 .

Mahmoud T S ， Ahmed B S ， Hassan M Y . The role of intelligent generation control algorithms in optimizing battery energy storage systems size in microgrids： a case study from Western Australia ［J］. Energy Conversion and Management ， 2019 ， 196 ： 1335 - 1352 .

程松，周鑫，任景，等 . 面向多级市场出清的负荷聚合商联合交易策略［J］. 电力系统保护与控制， 2022 ， 50 （ 20 ）： 158 - 167 .

Cheng Song ， Zhou Xin ， Ren Jing ， et al . Bidding strategy for load aggregators in a multi-stage electricity market ［J］. Power System Protection and Control ， 2022 ， 50 （ 20 ）： 158 - 167 .

黄宇翔，黄蔚亮，牛振勇，等 . 虚拟电厂市场机制与盈利模式及欧洲运行实例分析［J］. 电力系统自动化， 2025 ， 49 （ 9 ）： 17 - 30 .

Huang Yuxiang ， Huang Weiliang ， Niu Zhenyong ， et al . Market mechanisms and profit modes of virtual power plants and analysis of their operation cases in Europe ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2025 ， 49 （ 9 ）： 17 - 30 .

国家发展改革委，国家能源局 . 关于完善价格机制促进新能源发电就近消纳的通知（发改价格［2025］1192号）［EB/OL］.［ 2025-10-08 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/2025 09/t20250912_1400444.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202509/t20250912_1400444.html .

National Development and Reform Commission ， National Energy Administration . Notice on improving the price mechanism to promote the local consumption of renewable energy power generation ［EB/OL］. ［ 2025-10-08 ］. https：//www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202509/t20250912_1400444.html https://www.ndrc.gov.cn/xxgk/zcfb/tz/202509/t20250912_1400444.html .

贺宜恒，周明，武昭原，等 . 国外典型电力平衡市场的运作模式及其对中国的启示［J］. 电网技术， 2018 ， 42 （ 11 ）： 3520 - 3528 .

He Yiheng ， Zhou Ming ， Wu Zhaoyuan ， et al . Study on operation mechanism of foreign representative balancing markets and its enlightenment for China ［J］. Power System Technology ， 2018 ， 42 （ 11 ）： 3520 - 3528 .

张粒子，陈皓轩，黄弦超，等 . 欧洲电力平衡市场机制设计逻辑及对我国碳中和目标下辅助服务市场发展规划的启示［J］. 中国电机工程学报， 2023 ， 43 （增刊1 ）： 14 - 30 .

Zhang Lizi ， Chen Haoxuan ， Huang Xianchao ， et al . The logic of the design of the European electricity equilibrium market and its implications for the development planning of China’s power ancillary services market under the carbon - neutral target ［J］. Proceedings of the CSEE ， 2023 ， 43 （ S1 ）： 14 - 30 .

朱柳，唐俊杰，黄国栋，等 . 考虑源荷随机性及市场机制的省内电力平衡裕度快速评估［J］. 电力系统自动化， 2025 ， 49 （ 9 ）： 73 - 83 .

Zhu Liu ， Tang Junjie ， Huang Guodong ， et al . Fast assessment of intra-provincial power balance margin considering source-load randomness and market mechanisms ［J］. Automation of Electric Power Systems ， 2025 ， 49 （ 9 ）： 73 - 83 .

国家发展改革委 . 关于第三监管周期省级电网输配电价及有关事项的通知［EB/OL］.［ 2025-05-12 ］. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202307/content_6894778.htm https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202307/content_6894778.htm .

National Development and Reform Commission . Notice on transmission and distribution tariffs of provincial power grids for the third regulatory cycle and related matters ［EB/OL］. ［ 2025-05-12 ］. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/2023 07/content_6894778.htm https://www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202307/content_6894778.htm .

张知，赵海波，冉晴月，等 . 考虑不同区域电网差异性的新能源消纳成本测算与分摊方法［J］. 电力系统保护与控制， 2024 ， 52 （ 24 ）： 20 - 31 .

Zhang Zhi ， Zhao Haibo ， Ran Qingyue ， et al . Calculation and allocation method for absorption costs of new energy considering the differences in regional power grids ［J］. Power System Protection and Control ， 2024 ， 52 （ 24 ）： 20 - 31 .

Sun K Q ， Xiao H Q ， Liu Y L . Optimized allocation method of the VSC-MTDC system for frequency regulation reserves considering ancillary service cost ［J］. CSEE Journal of Power and Energy Systems ， 2022 ， 8 （ 1 ）： 53 - 63 .

肖白，张清佰，秦伟东，等 . 考虑电碳耦合和灵活性供需平衡的源网荷储协同规划方法［J］. 电力建设， 2025 ， 46 （ 3 ）： 116 - 127 .

Xiao Bai ， Zhang Qingbai ， Qin Weidong ， et al . Source-grid-load-storage synergistic planning considering electricity-carbon coupling and flexible supply-demand balance ［J］. Electric Power Construction ， 2025 ， 46 （ 3 ）： 116 - 127 .

Chen X P ， Wang L ， Jiang Y N ， et al . A peer-to-peer joint energy and reserve market considering renewable generation uncertainty： a generalized Nash equilibrium approach ［J］. Energy Conversion and Economics ， 2024 ， 5 （ 3 ）： 179 - 192 .

陆艺丹，况理，叶希，等 . 源网荷储协调参与的运行备用容量分配策略及优化模型［J］. 电力自动化设备， 2024 ， 44 （ 7 ）： 156 - 164 .

Lu Yidan ， Kuang Li ， Ye Xi ， et al . Operating reserve capacity allocation strategy and optimization model with coordinated participation of source-network-load-storage ［J］. Electric Power Automation Equipment ， 2024 ， 44 （ 7 ）： 156 - 164 .

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