目前,在全球高速发展的背景下,解决能源危机以及全球变暖的问题迫在眉睫,我国作为世界大国在全球范围内担任着重要的角色,积极推进以太阳能发电为代表的全球能源革命,该举动的目的是为促进在能源危机背景下全球经济与能源的可持续发展。太阳能作为一种绿色且能源量巨大的资源,利用太阳能进行发电,其具有对环境友好、建设周期短、运行过程无噪音无污染物排放等优点,已成为全球为解决能源危机大力发展的产业。但由于光伏出力大小容易受到周围环境温度、太阳辐射度以及天气条件等相关因素的影响,因此光伏发电系统的输出功率往往表现出较大的波动性。在光伏发电渗透率日益增加的背景下,大规模的光伏并网将会对电网在电能质量以及调度等方面产生一系列影响。而电池储能系统(battery energy storage system,BESS)具有调节速度快、比能量高的优点,因此,目前的光伏电站通常安装BESS以构成光储联合发电系统,以解决光伏出力波动性较强的问题。但是,由于目前储能装置的成本较为高昂,不可能无限大的配置储能容量以完全消除光伏发电的功率波动问题。基于此,本文主要对高渗透率光伏电网中光伏功率波动的平抑策略、储能系统的容量优化配置、充放电控制策略以及实时运行问题进行研究。本文的具体研究内容如下:对于高渗透率光伏电网中BESS容量的配置问题,储能系统以技术成熟的锂离子电池作为储能介质,在此基础上探究BESS容量配置的优化方法。首先,提出了一种可跟随光伏出力变化的功率波动平抑优化模型,优化后得到的光伏参考输出功率为后续储能容量的优化提供了基础;然后,为避免BESS长期运行在越限状态造成储能运行成本的增加,对BESS充放电控制策略进行了相应的优化设计,所提策略可以根据BESS的荷电状态(state of charging,SOC)以及光伏功率的爬坡率两项参数对BESS的出力大小进行相应调整,以减少储能运行成本的增加;最后,综合考虑功率波动平抑效果对BESS容量配置所产生的影响,构建了以BESS建设投资成本以及运行惩罚成本为经济性目标的BESS容量优化配置模型,通过优化求解BESS的最优容量配置方案。对于BESS平抑光伏出力波动的在线控制问题,本文提出了基于模型预测控制(model predictive control,MPC)方法的BESS充放电在线控制策略。由于光伏系统输出功率的预测准确度会影响储能系统实时平抑功率波动的效果,而模型预测控制方法具有的良好鲁棒性,MPC方法可以实现在光伏系统输出功率预测准确度不高的情况下,对未来优化时域内光伏功率的爬坡事件进行有效平抑。为此,在未来的优化时域内,构建了以储能充放电功率、光伏功率爬坡率以及储能SOC偏移为目标的优化模型,求解BESS充放电的最优控制策略,将所得到最优控制策略的第一步结果作用于被控系统,更新系统的运行状态并进行反馈校正,再通过滚动优化环节实现在整个研究时域内BESS出力状态的最优控制。通过仿真验证了所提BESS实时控制方法可以对光伏功率的爬坡问题进行有效平抑。