我国东北地区源荷供需矛盾突出，新能源装机容量的持续增长和负荷增速的不断下降加剧了电网的供需差异，调峰问题愈加严重。东北地区供热期热电机组以热定电方式运行，电网低谷调峰极其困难。为解决电网调峰难问题、提高清洁能源利用效率，国家发布多项政策开放调峰辅助服务市场，鼓励机组及其他可控负荷参与调峰。目前主流的调峰方案均存在环境及运行效率等方面的不足。利用储能技术的电能双向流动、能量时移及灵活调节的特点，能够实现火电机组在不降低运行效率的前提下进行虚拟调峰，提高机组的快速调节特性和灵活性，大幅度增加机组响应电网调峰需求的能力。因此，研究储能协调火电机组参与电网调峰的优化控制具有重要意义。
　　本文首先分析了我国东北某供热地区省级电网的电源结构，结合一年的实际运行数据，分析了该区域电网的负荷特性，探究了该地区以风力发电为代表的新能源出力特性，综合考虑地区源荷协调及新能源出力特性，评估了当前地区的调峰现状。
　　其次，优化了火电机组深度调峰模型。深入分析了火电机组深度调峰能力，在安全约束机组组合模型基础上，以调峰收益最大为目标，建立了机组深度调峰优化模型，利用分支割平面法，对模型进行求解。仿真结果表明，优化模型在非供热期内，解决了系统向下调峰困难的问题，但在供热期内，火电机组出力可调空间减小，机组的深度调峰下限仍无法满足负荷变化需求，源荷矛盾依然突出，需引入储能系统进一步改善电网调峰困难问题。
　　再次，对储能控制系统进行优化，提出了以储能系统运行效率最优为目标的优化控制策略。经过对不同储能电池技术特性的对比，选定全钒液流电池作为后续配合火电机组参与调峰的储能类型。根据全钒液流电池的结构与性质，以液流电池运行效率模型为基础，提出了储能系统的优化控制策略。通过仿真分析，验证了本策略能够有效提升储能系统的运行效率，改善各储能单元的功率分配情况。
　　最后，提出了储能协同火电机组参与电网调峰的运行控制方法。引入储能参与调峰成本及收益，结合前述机组深度调峰收益目标，以联合运行收益最大为目标建立模型，综合考虑火电-储能联合调峰系统的约束条件，利用改进的粒子群算法进行求解。仿真结果表明，本文提出的优化控制方法能够有效改善电网调峰困难问题，减少风电弃风，提高系统运行收益。