在新时代加快构建“清洁低碳、安全高效的能源体系”的发展方略下，新能源发电正逐渐成为我国重要的发电形式。随着光伏发电在电网中的渗透率不断上升，光伏并网给电力系统的安全稳定运行带来的挑战已不容忽视并亟待解决。由于储能技术能够实现能量在时间上的转移，因此在光伏系统发电侧配置储能形成光储联合发电系统，通过控制储能系统的充放电运行，不仅能够平抑并网功率波动，还能够参与电网运行和控制。但是储能的成本仍相对较高，其容量配置将影响光储系统的经济性；同时，储能系统与光伏系统之间的协调控制也使光储系统的有功功率控制变得复杂。本文从光储联合发电系统的建模出发，对光储系统的储能容量配置和有功功率控制策略进行研究和分析。
　　本文分析了光储系统的控制策略和输出特性，对其动态和静态优化建模进行了研究。根据光伏系统并网的技术规定，计及控制策略的影响，完善了光储系统的动态模型；同时基于光伏系统和储能系统的静态特性，提出了光储系统静态模型的建模方法，并具体分析和讨论了光储系统模型在不同应用场景下的适用性。通过仿真验证了所建模型的准确性和通用性。
　　分析了光储系统的成本和收益，引入未配置储能的光伏系统收益和成本，构造了反映系统经济性的比较净收益比评价指标；分别从长时间和短时间尺度研究了光伏功率的输出特性，并利用统计学的方法，构造了功率稳定性评价指标。利用相乘构造法建立了考虑经济性和功率平抑的综合评价指标，并进一步提出了光储系统的容量优化配置模型。采用某光储系统示范工程作为分析算例，分析结果表明了该模型能为储能功率和容量的优化配置提供一种较为有效可行的解决方案。
　　在此基础上，本文研究了光储系统的有功功率控制策略。基于系统拓扑分区控制和光储协调多策略控制的思想，改进并优化了储能系统针对不同荷电状态和功率波动的充放电策略，提出了光储系统的多策略分层功率控制策略，同时构造了弃光率、频率调节、无功补偿、虚拟惯量和储能电池寿命评价指标。在Matlab/Simulink中搭建了光储系统接入的IEEE3机9节点系统仿真模型，仿真结果验证了所提功率控制策略的有效性，并对光储系统在采用所提功率控制策略后的改善效果进行了评估。