在严峻的环保形式和石化能源危机的压力下,高渗透率的清洁能源电网建设已成为世界各国电网主流趋势。由于大部分清洁能源电源出力具有随机性的特点,对电力系统电能质量三大指标之一的频率影响更大。大规模储能系统接入电网是解决此类问题的最佳选择之一。因此,研究大规模储能系统参与清洁能源电网调频具有重要且紧迫的实际意义。本文首先针对各种类型储能的特点及适用工况进行研究,选取超级电容器和全钒液流电池作为参与电力系统调频的储能系统电源。分别建立了适用于储能参与调频静态研究的改进的全钒液流电池等效电路模型,和改进的二阶阻容超级电容器等效电路模型。其次对复合储能系统并网结构、并网方式进行研究。分别对储能接入方式、变流器、电压型滤波器进行选型,并分别讨论其参数计算方法。为了实现大规模复合储能系统参与电力系统调频的任务,本文使用虚拟同步机技术对并网变流器进行控制,并在MATL AB/simulink搭建模型,仿真分析,验证其方法可行性。并与传统下垂控制模式进行对比,验证了在调频响应时间、爬坡率、有功出力、荷电状态及储能电量方面,使用虚拟同步机的方法进行储能调频,各项指标都具有明显优势。最后本文对复合储能系统的额定功率、额定容量的计算方法进行总结,给出一般复合储能容量配置方法。然后根据复合储能系统的调频效果和综合经济性两项指标,建立目标函数,以荷电状态和最小负荷需求功率为约束条件,并通过改进的粒子群算法得到综合最佳方案,并在该方案下进行复合储能容量配置。最后通过算例对该方法进行检验,并得出调频效果最佳和综合经济性最好,两者综合最佳的复合储能系统参与清洁能源电网调频的容量配置方案。