因具有低碳、环保、可持续性等优点，风电、水电等可再生能源将逐步成为未来电网主要供电电源。但是由于强波动性、高不确定性和弱调频性，高比例风电并网将对电力系统频率控制带来挑战。同时由于水锤效应呈现“反调”特性，含高比例水电电力系统易发生频率超低频振荡现象。针对上述问题，本文开展储能提升含高比例可再生能源电力系统频率稳定性研究，一方面在电源侧利用储能改善风电并网功率爬坡，减小风电爬坡对电力系统频率稳定的影响，从而提高可再生能源并网对电网调频的友好性;另一方面在电网侧利用储能改善电力系统调频能力，提高电力系统快速调频和超低频振荡抑制水平，从而增强电网调频对可再生能源并网的适应性。
　　在储能改善风电并网功率爬坡方面:首先，考虑电力系统爬坡能力和风电场运行状态，提出了一种风电并网功率爬坡限制指标动态优化方法，为不同风电场制定动态的爬坡限制指标，实现对风电并网功率爬坡的灵活管理，有利于含高比例风电电力系统有功平衡维持，从而促进电力系统频率稳定。同时，相比于固定的爬坡限制指标，可以有效提高风电资源利用率;然后提出了一种基于精细化爬坡场景分类的储能辅助风电爬坡控制方法。结合风电爬坡事件预测和储能充放电状态信息，提出了风电爬坡场景简化分类方法，并根据不同爬坡场景特点设计了储能荷电状态自适应调整策略，使储能可以以较好的能量裕度，在未来时段提供连续的风电爬坡控制支撑，从而提高爬坡限制指标的满足率和减小风电场的弃风电量。基于实际风电功率数据，验证了所提出的爬坡限制指标动态优化方法和储能辅助风电爬坡控制方法的有效性。
　　在储能改善电力系统调频能力方面:首先，提出了一种无模型自适应储能快速调频控制方法。设计了电力系统频率特性在线估计器，动态近似电力系统频率特性模型，进而设计了储能有功在线优化控制器，基于近似模型动态优化储能有功出力，通过在线估计器和在线优化控制器的协调配合，实现储能快速调频“即插即用”和“自适应决策”功能，既增强了大扰动下电力系统的频率稳定性，又提高了储能快速调频的控制灵活性;然后，提出了一种储能抑制超低频振荡控制方法。建立了基于Prony算法的振荡程度评价指标，表征电力系统频率的振荡趋势，并应用于超低频振荡的分析与抑制，进而提出了储能参与超低频振荡抑制的控制方式以及储能对应控制参数的优化选取方法，实现储能为超低频振荡提供有效的正向阻尼，促进电力系统频率趋向稳定。基于实际电网数据，验证了所提出的储能控制方法在快速调频和超低频振荡抑制方面具有有效性。