随着风力发电技术的不断发展,风力发电这一储量无限,对环境友好的新能源必将逐渐取代传统火电,我国的能源占比中,风力发电始终都在逐年增加。尤其是在我国的西北和内蒙古等地区,风力发电更是主要的能源之一。而越来越庞大和复杂的电网架构也使得电网运行的安全性与稳定性受到挑战。当出现大停电事故,电网如果能够成功黑启动,将减少很多不必要的经济损失。而以往电网黑启动的电源机组都是水力发电厂,因此,对于那些缺水少风的地区,利用储能风电场作为黑启动电源的需求就越发迫切。为此,本文对以下几个方面进行了研究:首先建立储能风电场的仿真模型。建立了风力机和双馈发电机的数学模型,搭建了风力机、双馈风电发电机、换流器等仿真模块并构成双馈风电机组的整体仿真模型;分析电池储能系统的运行原理,建立其等效模型和仿真模型;最终搭建了储能风电场的综合系统仿真模型。其次,研究储能风电场作为黑启动电源的控制策略。基于现有的下垂控制和虚拟同步控制策略,分析了储能风电场参与调频的可行性。从基于可变下垂系数和在下垂控制的基础上再引入虚拟惯性控制环节两个方面优化传统下垂控制,通过粒子群算法整定计算较优控制参数组,仿真结果表明,该方法大大抑制了频率振动,提高了系统稳定性,保障了电网黑启动的实现。再者,研究储能风电场作为黑启动电源时电池容量配置问题。探究影响储能电池容量配置的因素;从储能电池接入方式和电池类型选择这两个方面进一步探究储能电池的配置方法;研究储能电池配置容量的大小对电网中储能风电场频率电压支撑能力的影响,经过仿真验证,探究最具兼具有效性和经济性储能电池容量配置。最后,提出一种基于负荷分层排序控制的储能风电场黑启动方法。通过对储能风电场和火电厂厂用负荷特性进行研究,构建其负荷模型和辅机模型。提出了一种基于负荷分层排序控制的风电场黑启动方法,基于隐枚举法对负荷分层排序进行了理论上的选择控制,通过仿真对比,上述方法明显优于传统下垂控制,进一步保证黑启动的顺利进行。