可再生能源机组对传统火电机组的取代是缓解温室效应的有效手段,但也导致了电力系统中惯性与一次调频容量的缺失。同时,可再生能源机组出力的波动性和不确定性会提高不平衡功率的产生频率并带来弃风、弃光浪费等问题,降低系统运行的稳定性和经济性。当今,规模化储能技术的不断成熟使储能系统在电网的调频和规划中受到了广泛关注。本课题基于系统在惯量支撑与一次调频阶段的频率响应需求,对储能系统的配置方法与调频特性展开了深入研究。首先以频率变化率和频率偏差为限制条件,建立系统所能承受的最大不平衡功率与等效惯性常数、调差系数以及可再生能源占比等已知参数的线性联系。定义储能系统对频率响应贡献的调节量,讨论储能系统配置容量对该调节量的影响。由此证明储能系统投入及其容量合理配置的必要性。其次,考虑系统的频率支撑需求,基于理论解析的方法对储能系统的容量与控制参数进行量化配置,在补充储能配置过程理论支撑的同时提高其配置结果的可靠性。搭建储能并网逆变器的三阶虚拟同步发电机控制模型进行仿真实现,在不同可再生能源占比系统中证明配置结果的准确性。此外,以储能系统在频率支撑中贡献的等效单位调节功率为参考,对不同不平衡功率下储能系统的频率响应贡献、调频出力占比以及输出功率特性进行刻画与分析。在上述研究基础上,考虑系统中动态频率分散性的影响,定义稳态恢复时间与振幅系数为评价指标,从系统和储能两个层面深入分析并对比储能并网逆变器中虚拟惯性常数、虚拟阻尼系数以及虚拟调频系数的作用机理与调节效果,在考虑频率响应需求的同时优化储能系统的惯量配置结果。最后,相关研究通过DIg SILENT/Power Factory中搭建的多区域12节点的电力系统进行了验证。结果表明所提配置方法下的储能系统可控性强,能够较为精准的提供电网所需的惯量与一次调频容量,有效改善可再生能源并网环境,所提的频率响应评价指标能够进一步优化储能系统的配置结果,为储能参与电网的调频工作提供参考。