人类的生存和发展离不开能源,尤其是工业的飞速发展更需要大量的电能支持。另一方面,能源紧缺和环保问题日趋严重。国家大力倡导开发利用清洁能源,其中风能在可再生能源利用领域占据了重要地位。但是风电出力存在波动性和不可预测性,电网电压和频率波动频发,对电力系统运行稳定性带来巨大挑战。储能技术的迅速发展为提高电力系统消纳风电的能力提供了新的解决思路。电池储能系统凭借灵活快速、可控的双向能量吞吐能力,在应对风电并网系统扰动下的频率和电压波动方面具有广阔的应用前景。本文基于电力系统综合分析软件PSASP,利用其自定义建模功能建立了电池储能系统的机电暂态模型,在含风电场的电网中研究电池储能系统对风机扰动产生的频率和电压波动的影响。首先研究了鼠笼异步风力发电机、双馈感应风力发电机和直驱永磁同步风力发电机的结构以及数学模型。建立了风力机模型包括叶片模型、机械传动模型和桨距角控制模型。建立了风速模型:威布尔分布模型和组合风速模型。介绍了本文仿真所用的分析软件PSASP以及其中自带的风机模型。其次在深入分析电池储能系统结构的基础上,建立了可以体现储能有功调节死区、充放电功率限制、逆变器无功支持限制等特性的电池储能系统机电暂态模型。在36节点系统中仿真模拟了所建储能模型能够在系统发生切负荷故障时,抑制频率和电压的增长,验证了模型的有效性。再次将建立的风电场模型接入系统中,针对不同风速下阵风、渐变风和随机风扰动引起系统频率的变化进行了仿真分析。在含风电场的电网中接入建立的电池储能系统模型,设置风电场受到风速扰动来研究储能对于系统频率变化的影响,主要针对电池储能系统在不同的有功功率和不同的接入位置下进行比较分析。最后以提高电网电压稳定性为目的,利用PSASP中的电压稳定分析功能,计算出含风电场的电力系统中电压稳定性薄弱的区域,以此作为电池储能系统的接入位置。仿真验证了当含风电场的电网发生切负荷以及风电切机的故障时,储能接入电网薄弱节点能够有效抑制电压的波动,增强电压的稳定性,并且接入薄弱节点对电压的抑制效果比接入其他节点更好。