随着大规模可再生能源并网,其波动性和功率解耦特性导致可再生能源机组无法提供足够的调频备用容量。传统火电机组由于启动时间长、机组爬坡速度慢的原因,无法对可再生能源大规模接入引发的频率问题进行快速、实时的跟踪调节,对电网的频率造成极大的困扰。储能系统具有精确跟踪、快速响应、双向调节等特点,是一种维持频率稳定的有效手段。由于储能系统不同荷电状态的可调节功率不同,在荷电状态到达极限值的情况下使得功率调节量不足,导致频率无法完全恢复。考虑到储能的出力特性,在负荷侧调用柔性负荷来进行辅助调节。因此,从源荷互动的角度研究储能系统、柔性负荷参与电网AGC调频的协调优化控制,在研究大规模可再生能源并网的电力系统调频中具有重大意义。本文首先研究了高比例新能源并网的电网频率特性,基于频率实测数据对电力系统的频率基本响应情况进行分析。利用频率数据分析新能源并网对电网带来的频率冲击,通过平抑电网用户侧一天的频率波动来进行调频需求分析,探究了高比例新能源渗透对系统频率造成的影响。其次研究了各辅助调频资源参与AGC调频的仿真模型和控制策略。搭建了火电机组、储能系统和柔性负荷参与调频的两区域互联电网仿真系统,研究不同的频率调节资源参与调频对频率的改善情况。根据电源侧调节特性和负荷侧调节特性的不同来进行协调控制,基于频率偏差分区设计了计及源荷互动特性的储能AGC调频控制策略,为分析储能类型与调频效能评价的关系提供理论基础。然后设计了电池储能系统辅助调频的经济性分析方法,研究了辅助综合系统调频的电池储能效用评估体系。建立了储能辅助调频的收益、成本及惩罚模型,分析了满足收支平衡的调频补偿机制。制定了计及柔性负荷特性的电池储能选型打分评价体系,基于储能应用的调频效能指标、储能技术指标和调频经济性指标来对磷酸铁锂电池、钛酸锂电池、钠硫电池和全钒液流电池这四种常用的储能类型进行综合评分。最后搭建了综合调频系统可视化实验平台。为方便研究应用于高比例新能源渗透电网的电池储能辅助调频特性,利用MATLAB中的GUI组件设计能够实现面向用户对象、仿真分析可视化的综合调频系统规划平台。通过仿真实验分析,验证了可视化实验平台工作的有效性。