随着可再生能源发电系统渗透率的逐年提升,其固有的随机性和波动性给电力系统稳定运行带来了诸多挑战。而常规电源由于响应时间长、爬坡速率低,已不能完全满足新能源接入的需求。因此,为未来电网配备合理的储能设备以保证可再生能源利用的灵活性和电力系统的柔性显得尤为重要。在这个背景下,各类储能技术得到了快速的发展,其中抽水蓄能应用最为广泛。在夏、冬两季,用电负荷较为紧张,抽水蓄能主要应用于调峰来缓解常规机组的压力;但在春、秋季节,用电需求量相对较小,调峰压力不大,抽水蓄能可以作为优质的调频资源辅助火电机组参与系统调频。但若将抽水蓄能作为主调频电厂,则需要配置足够的备用容量,会导致经济效益不够理想,因此可以考虑结合电池储能来作为补充调频电源,在改善调频效果的同时,保证调频的经济效益。本文围绕电池储能参与含抽水蓄能的电网调频问题,对电池储能参与含抽水蓄能的电网调频的运行原理、系统建模、模型仿真、容量配置以及经济性评估等理论方法与技术展开研究。首先,系统地论述了电力系统一、二次调频的基本原理,构建了常规机组调频元件模型,基于所构建的调频元件模型,构建了单区域与两区域负荷频率控制模型;阐述了对电网调频具有一定影响的非线性因素,在此基础上构建了包含非线性因素的两区域负荷频率控制模型;基于抽水蓄能机组的运行特性,在分别建立发电工况与抽水工况下的抽水蓄能机组模型的基础上,结合非线性环节综合考量,构建了发电工况与抽水工况下考虑非线性因素的含抽水蓄能机组的两区域负荷频率控制模型,并对该模型进行了仿真检验。其次,分析了电池储能参与含抽水蓄能的电网调频的可行性与必要性;阐述在电网调频场景中电池储能的主导特性参数,以电池单体为基础构建了新型电池储能等效模型;在含抽水蓄能的两区域电网场景下,构建了电池储能参与含抽水蓄能的两区域负荷频率控制模型,并对该模型进行了仿真检验。最后,基于经验模态分解技术,分别阐述了电池储能与抽水蓄能的功率与容量配置方法,并对这两种储能参与电网调频的经济性进行了评估,基于成本—效益模型构建了电池储能调频效益评估模型,基于等效替代法构建了抽水蓄能调频效益评估模型;结合电网中ACE信号,对混合储能参与二次调频的效果进行了参数定义;在调频效果最优和调频经济性最佳这两个目标下对常规机组与混合储能进行了容量配置;根据仿真运行结果,对本文的配置及运行控制方法进行技术经济性评价,为该方法的实际应用提供参考。