随着能源需求量的增大,新能源接入电网的比例也逐渐提高,然而风电、光伏等新能源并入电网后并网系统存在惯量下降的问题,导致电网发生扰动后频率响应能力差,同时不合理的惯量改变也会对新能源并网系统的功角产生负面作用,进而影响新能源并网系统的暂态稳定性,因此如何拓宽风电及光伏并网后电网惯量的来源并合理控制风光储并网后两区域互联系统的惯量是本文研究的重点。针对以上问题,本文对基于虚拟惯量的高比例新能源并网系统的频率稳定性进行研究。首先研究了风电机组及光储系统的基本结构和功率控制,并以此为基础构建了风电机组的功率控制模型以及光储系统的并网控制模型。对在工程项目中运用较为广泛的双馈风电机组进行研究,分别分析了双馈风电机组模型中的桨距角控制系统以及最大功率跟踪控制系统;对光储系统现有的虚拟同步机控制技术进行研究,并分析了蓄电池和超级电容器的原理和并网形式;通过类比同步发电机的转动惯量引入虚拟惯量,分别描述了双馈风电机组和储能元件的虚拟惯量以及虚拟惯性时间常数,为后续研究虚拟惯性控制策略提供理论基础。其次以上述所构建的虚拟惯量为基础,针对风电和光伏并网后导致并网系统惯量下降的问题分别提出了虚拟惯性控制策略。对于双馈风电机组,将频率变化的信号引入其功率控制系统以实现虚拟惯量的建立,并以最大功率跟踪控制为基础,研究下垂控制与切换功率跟踪曲线控制相结合的虚拟惯性控制策略;对于混合储能系统,分别建立蓄电池和超级电容器的静止能量与同步发电机的旋转动能之间的关系使储能元件具备虚拟惯量的形式,构建了“荷电状态变化率与发电机的转速变化率的比值”这一参数,结合混合储能系统功率的分配情况以及对储能元件荷电状态的检测,研究混合储能的虚拟惯性控制策略;通过MATLAB/Simulink搭建仿真系统对策略分别进行验证,为后续的研究奠定基础。最后在双馈风电机组和光储系统单独的控制策略基础上,提出一种风-光储并网的两区域互联系统的可变惯量的虚拟惯性控制策略。构建了互联系统的等值电路模型,在此基础上分析互联系统的功角首摆特性以及阻尼特性;建立了互联系统的暂态能量函数,基于此分析惯量的改变对互联系统功角的影响,提出风-光储系统的虚拟惯性控制策略;通过MATLAB/Simulink搭建仿真系统对所提出的策略进行验证,所提出的策略能够在兼顾新能源并网系统频率稳定性的同时改善功角稳定性。