随着以风光等为代表的可再生能源大规模并网,其弱惯性、波动性以及不确定性给电网的频率调节带来一定的挑战。水电与火电机组受限于自身的爬坡率限制,响应速度较慢,在未来难以满足电网的调频需求。将更优质的调频资源应用于电力系统的频率调节具有迫切的工程意义。近年来,储能（尤其是储能电池）具备快速响应、充放灵活和精确跟踪的特性,而且发展迅速,成本逐年降低,被视为最有前景的调频资源之一。本文在综述电网调频与储能电池研究现状的基础上,围绕储能电池参与电网频率调节的容量配置方法与控制策略展开研究,主要工作如下:首先,针对电力系统的一次调频,提出了预防电网暂态低频减载的多目标储能容量配置方法。基于电力系统等值频率响应模型,提出了适合储能容量配置的具有分段函数约束的多目标动态优化模型,旨在同时考虑储能配置成本和暂态频率调节性能两个相互冲突的目标。采用大M法和隐式梯形积分法将多目标动态优化模型转化为多目标混合整数二次规划模型,采用规格化法平面约束法获得该问题的帕累托前沿。并基于IEEE24节点系统的仿真计算验证了所提多目标储能配置模型及求解方法的有效性。其次,针对电力系统的二次调频,提出了一种基于仿真分析的储能电池参与快速调频的容量配置方法。建立了含快速调频控制器以及储能电池控制模型的等值频率响应模型,以北美电力可靠性委员会提出的控制性能指标作为衡量电网在不同储能配置方案下评估调频性能的指标。该方法通过遍历不同的储能电池配置组合,根据各个配置方案的仿真结果获得储能电池容量的配置决策图,以评估储能投资的经济性与调频效果。并在IEEE 24节点等值系统中进行仿真测试,验证了所提储能配置方法的可行性。最后,在二次调频储能电池配置的基础上,研究储能电池参与电网二次调频的控制策略。基于模型预测控制方法,提出了一种考虑退化成本的储能电池参与调频市场的控制方法,以平衡储能电池参与调频辅助服务市场的收益与其自身的退化成本。该方法通过时间序列分析法对未来的调频指令进行预测,采用分段线性成本函数描述电池循环老化过程,通过求解模型预测控制优化问题得到电池储能对当前调频指令的响应结果。所提方法采用实际的调频信号与电池储能参数进行仿真验证,为独立储能运营商在参与调频市场环境下的优化控制问题提供了一种新的思路。