构建以新能源为主体的新型电力系统是实现“碳达峰·碳中和”的重要举措,但以光伏为代表的新能源出力具有波动性、随机性与反调峰性,势必给电网的电量平衡和安全稳定带来严峻的挑战。为应对这些问题,本文考虑光伏机组参与惯量支撑和一次调频过程以及调频调峰储能容量配置,从不同的时间尺度来提高系统的安全稳定性和新能源的消纳水平。首先,从理论上推导出光伏机组替代常规电源后保持电压稳定的必要条件,同时建立常规同步机系统的频率响应模型,得到发生功率扰动后系统的频率响应表达式。在DIgSILIENT/PowerFactory15.1中搭建了含光伏机组的三机九节点系统仿真模型,并通过设置短路故障和负荷扰动来观察光伏渗透率对系统电压稳定性和频率稳定性的影响。其次,为了改善高比例光伏接入对系统频率稳定性的影响,采用光伏机组配置储能来进行虚拟惯量支撑和一次调频控制的方案。建立计及光伏机组惯量支撑和一次调频能力的电力系统频率响应模型,引入最大频率偏差、准稳态频率偏差、频率变化率幅值三个指标对不同光伏渗透率场景下的频率特性进行量化评估。此外,为了定量地分析出关键控制参数对系统频率稳定性的影响,提出了一种计及频率指标约束的光伏机组惯量和一次调频控制参数的可行域计算方法,该方法能够为高渗透率场景下光伏机组调频控制参数的选取提供参考依据。最后,为了满足大规模光伏机组并网后系统灵活运行的需求,从中、长时间尺度考虑储能容量的配置。计及峰谷差、向上/向下爬坡比和同步机组最大/最小出力限制提出一种储能容量的计算方法。通过预测2030年到2060年典型日的负荷和光伏数据,得到不同渗透率下的净负荷曲线,基于所提出的计算方法求出不同渗透率场景下的储能容量,可以为地方电网的电源规划和调度运行提供指导性建议。