伴随着经济的进步,全球能源日益枯竭,环境日益恶化,为了应对这些问题,研究重点开始趋向于可再生能源,如风能和太阳能领域,所以大规模风光发电并网是未来电网发展的必然趋势。然而,风光发电功率的强间歇性与随机性必然会影响电网系统的稳定运行和优化控制。本文为实现大规模风光发电的“友好”并网,对大规模风光发电并网系统进行了有功功率的优化研究。首先,对风、光发电出力特征进行分析,得出风光互补的特性,对大规模风光并网及功率优化存在的问题进行了论述,在此基础上提出基于时间尺度的“风光互补、储能结合”的功率优化策略,长时间尺度(年度和季节)利用风光互补,短时间尺度(分钟级)结合储能系统对风光发电并网功率进一步平滑优化,以满足风光发电并网的要求。通过算例分析验证了此平滑优化策略的可行性与有效性。其次,为合理的配置储能系统,针对风光发电功率波动的特征,分析了功率平滑效果与储能系统容量配置之间的关系,鉴于不同储能装置的特性,本文提出将混合储能应用与风光并网功率的平滑优化中,扩展了基于单一储能的平滑优化策略和储能系统容量配置的方法。在考虑储能系统荷电状态(SOC)和功率限制的基础上建立以经济最优为目标的储能优化配置模型,采用粒子群优化算法对其进行求解。结果表明混合储能不仅更好的平滑了风光功率波动,而且大幅度提升了电网系统的经济性。最后,针对大规模风光储发电并网系统,以经济效益、环保效益和功率波动率为目标建立多目标功率协调优化模型,提出了自适应混沌的改进粒子群优化算法对该优化模型进行求解,计算结果验证了多目标优化模型及优化算法的合理性,不仅提升了经济效益和环保效益,而且大幅度减小了并网功率波动率,实现了大规模风光储发电系统的“友好”并网。