新能源与传统能源的多能互补是我国电网的发展趋势,作为风资源大国,截至2022年1月份我国风电装机渗透率已经高达13.8%。新能源渗透率的增加丰富了系统中的电源种类,但也客观的增加了系统的不稳定性因素。快速稳定的电力系统网络故障恢复可以大幅降低停电造成的损失,其故障恢复的关键是启动电源动作是否可靠、迅速。风电具有自用电小、电力电子设备集成度高、启动响应迅速等特点,这说明了风电具有作为故障恢复电源的潜力。但同时,风电也是一种具有高度随机波动性的电源,因此利用储能配合风电系统实现区域电网故障恢复,可以大大缓解区域电网中恢复电源缺乏的现象。本研究首先从风速分布、风电场布局、风电机组性能,风电场装机容量这几个方面,综合分析了风电场辅助电网故障恢复的必要条件,初步判断了风电场参与故障恢复的可行性。根据风资源的自身特性,定义了风电场辅助区域电网故障恢复的下限风速、可执行时段、可执行概率等一系列评价指标,用以评估风电辅助电网启动的可行性。其次,研究了在电网故障恢复的场景下,风电储能联合系统中储能柜的装设数量、装设容量、装设选址等问题,构建了多层优化模型,用以实现计算储能功率、容量的具体配置参数。设计了以风储发电系统辅助区域电网故障恢复方案,并以某西部电网数据作为算例进行方案验证,深入评估了方案的可行性。算例表明,在10m/s平均风速的条件下,风储辅助启动计划成功率约为86%,总体评估为方案可行性较高。最后,结合模型特点,配合故障恢复方案,分别对风电机组以及储能系统的控制策略进行了设计,制定了故障恢复流程。通过暂态仿真平台构建了双馈反应机组、储能系统等关键设备的数学模型,并基于暂态仿真平台搭建了仿真模型,在此基础上构建了风储发电系统仿真模型,并根据历史工程数据进行仿真验证,对方案的实施进行了量化分析。计算结果表明,在风速为7m/s条件储能系统可在250 s的时间约束内,完成对目标风电场的故障恢复;而算例搭建的风储联合系统能够能够承受500k W有功和500k Var无功负荷的冲击,可以辅助其他风电机组的启动,这验证了此风储系统作为启动电源的能力。