在能源消费结构调整和“碳达峰、碳中和”战略方针指导下，以新能源为主体的新型电力系统建设不断深入。
我国正逐步形成西部和西北地区风电和光伏资源富集型送端电网经远距离特高压交直流通道与东部负荷密集地区电网构成大型跨区互联系统的电力网架格局。
随着新能源发电装机容量的迅速增长，大规模光伏、风电电源接入，其出力不确定性较高和多维时间尺度下的能量输出可控性较弱等特点，对新能源高占比送端系统暂态能量平衡特性及暂态稳定性影响日益复杂。
目前，新能源发展面临以下三个问题：
新能源的装机总量远超负荷，且受限于常规电源特性和电网结构，新能源消纳问题突出。
大规模新能源电站接入导致系统中常规电源减少，系统惯性、频率响应特性及电压响应特性降低，电网运行的安全风险显著增大。第三，新能源电站无能量存储环节，对于电网是扰动源，无调节的能力。
因此，大规模新能源接入电网的安全稳定运行亟需寻求新型手段辅助传统机组来提升电网整体的调节能力。
近年来，我国新能源迅速发展，以太阳能和风能为代表的新型清洁可再生能源成为我国建设新能源电站的首要选择。
随着我国庄严宣布“30·60”目标，新能源的发展将再次进入快车道。预计到 2030 年，风电和光伏装机将达到 12 亿千瓦以上。
以青海电网为例，预计至 2022 年底，新能源装机达 3600 万千瓦，最大新能源出力将远远超过区域发电负荷。
然而，新能源发展面临两个问题。
弃风、弃光问题较为严重，尤其是“三北”地区，新能源的装机总量远超本地最大负荷，且受限于常规电源特性和电网结构，新能源消纳问题突出
大规模新能源电站的接入会导致系统中常规电源的开机容量减少，整个系统的惯性、频率响应特性及电压响应特性降低，电网波动性和不确定性显著增强，频率扰动不断增大，电网运行的安全风险显著增大。
新能源电站基本无能量存储环节，对于电网是扰动源，没有提供调频的能力，通过逆变器调压也不普及。
因此，大规模新能源接入电网的安全稳定运行亟需寻求新型调频手段辅佐传统机组来提升电网整体的调频能力。
通过电池的在不同时段的充放电过程，等效地将电能供给或电能需求在时间尺度上进行迁移，解决新能源发电的出力波动性和不确定性引起的系统供电充裕性不足问题。
在电力站点引入储能技术，提升电网的灵活性，减缓新能源发电对电网的影响，并解决新能源系统运行的稳定性问题。
另外，相对于传统的水电和火电而言，由于电池储能系统通过电力电子变流器与交流电网相连，电力电子变流器具有快速、精准控制输出交流功率、电压、频率的特性。
电池储能系统相比于传统同步电源具有更好的调频能力
我国国家能源局在2016年6月发布了《关于推进电储能参与“三北”地区电力辅助服务补偿机制试点工作的通知》，该通知首次以独立文件的形式明确了电储能在调频调峰辅助服务中的地位。
2017 年 6 月，青海省发改委青发改能源398 号文件明确全省2017 年风电开发规模为330 万千瓦，并要求列入规划的风电项目按照其规模的 10%配套建设储电装置，即储能系统总规模为 33 万千瓦。2017 年 10 月 11 日，五部门提出《关于促进储能技术与产业发展的指导意见》，促进储能技术与产业发展。
随着新能源发电装机容量的迅速增长，大规模新能源发电接入电网后，新能源发电出力波动对含有大量电源并网向主电网输送电力的送端电网暂态能量平衡稳定性的影响也逐渐凸显。
由于新能源发电出力波动幅度与时间常数具有不确定性，会导致送端电网能量平衡系统的时间响应特性也不同。
我国新型电力系统构建步伐
特高压远距离交直流输电、超大地理跨度互联、超高比例可再生能源接入、电热气氢多能源接入等电力系统新发展形式的不断出现和规模化，使得目前和未来电力系统，尤其是具有网络结构薄弱、电网运行稳定性较弱等特点的弱送端电网功率交换和功率平衡问题日益复杂。
由于电池储能具有较强的调节能力和较低的调节成本，对降低系统碳排放、优化能源结构、提高能源利用率等方面有着显著的积极作用，尤其随着新能源出力比例的增大、智能电网概念的提出以及政策的支持，规模化电池储能技术参与下新能源送端系统能量平衡控制应用的市场前景逐渐显现。
传统电网的运行调度策略是基于电源侧具有能够满足电网调度要求的可控性出发的，对于以新能源电源为电源主体的电网而言，由于新能源自身出力特性的波动及其不确定性，使得传统的优化运行、优化调度、安全稳定控制等策略均面临新的挑战。
新能源电站储能优化配置和优化
因此，有必要开展新能源电站储能优化配置技术研究，掌握含高比例新能源发电的区域电网稳定特性和机理，通过分析不同场景下新能源电站的电网稳定支撑能力，掌握电站储能配置的需求，提出提升新能源电站电网稳定性支撑能力的储能优化配置方法，优化确定配置储能的类型和容量。
电池储能系统能量特性建模研究
目前，电池储能系统在电力系统，尤其是新能源电力系统中的应用研究主要包括负荷特性优化、辅助调频、辅助调峰、应对新能源电源不确定性、紧急能量控制及黑启动等方面。
在考虑提升电网负荷峰谷差特性，也就是通过电池储能的协调提升负荷的需求侧响应能力时，需要电池具有能够满足负荷波动的充放电特性以及功率爬坡和电池荷电状态控制策略。
在参与电网调频和调峰时，则需要电池储能系统具有满足电网在特定时间尺度内能量不平衡量调节需求的调节精度和响应速度。
在应对光伏和风电等新能源发电系统的不确定性时，需要电池储能具有多时间尺度下的不同能力输入输出特性以应对新能源出力的波动及其不确定性，实现有效提升新能源电网多时间尺度功率平衡能力的目的。
因此，当电池储能系统配置在光伏电站、风电场、电网节点或负荷侧等不同位置，作为电网稳态运行条件下的能量或功率平衡优化、新能源消纳比例提升、电网快速能量控制等不同用途时，对包括电池储能充放电控制策略和荷电状态优化的电池储能系统能量特性提出了不同的要求。
结语：
针对不同应用场景下电池储能系统能量特性模型，国内研究人员开展较多研究。
有学者和研究人员提出基于电池储能系统充放电功率恒定的能量控制策略，以电池储能系统的日充放电次数最少为优化目标，对电网源荷能量需求与供给间不平衡造成的峰谷差进行优化的电池储能系统充放电控制策略算法。
由于对这种方法的优化目标是电池充放电次数，所以对电池系统容量的充分利用带来了较大的局限性，同时对新能源消纳也会带来一定程度的抑制。
而以电网内新能源消纳最大化和电池储能系统某一时间尺度内的能量波动最小化为优化目标，对新能源与负荷的双重波动带来的电网能量平衡问题进行优化的电池储能系统充放电及荷电状态控制策略，能够在一定程度上较好的解决新能源并网规模较大电网的新能源消纳问题及峰谷差优化问题。
另一方面，电池储能系统在电网中的具体应用场景及其能量特性模型又直接影响着电池储能系统运行成本及收益水平。
以电池储能系统参与电网运行调节收益最大化为目标，以新能源电源运行状态、传统电源运行状态、电力网络运行状态、负荷特性、可靠性指标及安稳性能等为约束条件，同时考虑不同时段下电网电价边际成本与现货电价间的相互影响，建立了电池储能系统运行成本与经济效益优化模型。
在针对电池储能系统能量控制策略模型求解算法研究方面，主要有以粒子群算法等为代表的单目标与多目标优化问题数值求解方法，以及以博弈论为代表求解方法。
文献采用遗传算法、粒子群算法、蚁群算法等启发式算法研究了电网中不同应用场景下的电池储能系统单目标或多目标能量控制策略求解算法。
由于启发式数值寻优算法的算法机理所决定的对新能源电力系统实时状态信息利用困难以及算法实时求解速度等问题，这类算法在电网及电池储能系统能量控制策略的实时动态优化问题的求解方面应尚有一定的局限性。
基于博弈论的电网电池储能系统能量控制策略研究，能够对电池储能未来不同时间尺度下的能量输入输出特性及电池荷电状态，根据电网对储能不同能量特性的需求进行计算，实现较好的电池储能利用效果和经济性。
文献基于非合作与合作博弈等理论，将电池储能、电源、电网与负荷作为博弈参与个体，在电网电源运行状态、新能源利用率与电池运行状态等约束下，研究新能源电源收益与负荷用电成本协调的全动态信息博弈的电网运行优化模型，有效提升了电网多时间尺度下的能量平衡水平，并能够在维持较高能量平衡水平下实现较好的经济性和碳减排能力。