近年来,随着社会、经济的飞速发展,我国正面临着能源枯竭以及其带来的生态压力的严峻问题,加快能源结构的转变势在必行。从“碳中和、碳达峰”的角度来看,我国风力、光伏发电等分布式能源发展迅速,但由于其受环境、气候以及地理位置等因素的影响较大,导致发电出力很不稳定,影响电能质量和电力系统稳定,因此对风光互补系统配备储能系统十分必要。当前,储能系统类型众多,抽水蓄能电站因其启停快、寿命久等特点,适合作为风光互补系统的调峰电源,以达到平抑风力、光伏发电出力,提高能源利用率的目的。本文的研究内容分为两个部分,一是通过对给定容量配置的风光互补系统及其两个子系统的出力特性研究;二是对风光抽蓄互补系统内水泵水轮机不同导叶开度下的典型工况进行计算流体动力学（Computational Fluid Dynamics,CFD）数值模拟,探明其流动规律及特性。对水泵水轮机三维建模及网格划分的方法、思路以及常用软件进行简要介绍后,建立起包含转轮、蜗壳、固定导叶、活动导叶、尾水管等五大过流部件在内的混流式水泵水轮机全流道三维水力模型,然后对模型进行网格划分和网格无关性验证,这是进行CFD数值模拟的前提和基础。通过对风光抽蓄互补系统中抽水蓄能、风力及光伏这三个子系统进行数学建模和运行特性的分析,发现风力、光伏发电系统在出力上具有一定程度的互补性,将其进行耦合组成风光互补系统。为了提高光伏和风电的发电效益和接入能力,根据净负荷曲线来研究抽水蓄能电站的调节能力,利用抽水蓄能电站的调峰特性来平衡风光抽蓄互补系统的最大效益和最小输出波动。抽蓄机组的稳定运行是风光互补系统出力平稳的重要保障。从净负荷曲线中选取三个不同开度的原型工况点并经过换算得到水泵水轮机模型不同开度下的相关参数,通过对CFD数值模拟后处理结果的分析,总结出不同导叶开度工况下的水泵水轮机内部流态特性和规律。研究表明,抽水蓄能电站可以有效平抑风光互补系统的出力波动,减小弃风、弃光率;CFD技术能够准确、高效的表征出水泵水轮机的内流态特性,为水泵水轮机的设计、优化及改造提供依据。