我国目前能源发展现状存在诸多问题。能源结构方面,清洁能源的应用比例应加以扩大;在能源消耗方面,随着资源消耗的大量增加,资源约束也在增加;在生态环境方面,煤炭等能源的开发和消费给环境带来了负面影响;能效与安全方面,能源利用率的提升技术和能源安全保障问题还需要进一步拓展。由此可见,能源发展压力进一步加大,迫切需要推进能源生产和消费革命。近年来在我国用能结构改善的过程中,可再生能源装机容量占比不断增大,以新能源为主体构建新型电力系统变得十分重要,但自然资源存在不确定性和随机性,使风光出力具有波动性,混合储能在解决风光出力的波动性上起着重要的作用。随着能源技术改革的快速发展,综合能源系统被认为是未来能源载体的主要形式之一。如何合理规划和配置综合能源系统也是能源技术变革面临的一个重要问题。针对以上问题,本文考虑从扩容规划的角度,为区域综合能源系统扩容混合储能系统,以解决园区中风机光伏出力波动性带来的能源浪费,从而提升系统的可再生能源消纳率和整体经济性。首先,本文对影响风机光伏出力的风速和光照这类自然资源的不确定性进行季节性特征分析,在此基础上,为解决风机光伏出力波动,选择合适的混合储能系统进行扩容。从各类型储能技术特点入手,通过对不同储能类型的技术特点对比,对适用于综合能源系统扩容的储能进行分析和选择,并建立了储能模型;其次,在考虑到不同储能类型差异化特征的基础上,通过分析常见频率分解模型的优缺点,选择了合适的频率分解方法,构建了两阶段频率分解模型。第一阶段构建小波包频率分解模型,分解出高频和低频功率,第二阶段构建离散傅里叶模型,对低频功率分解出次低频和最低频功率;再次,本文明确了扩容混合储能系统的区域综合能源系统的规划策略和流程,并构建了区域综合能源系统内部设备的设备出力模型。并以综合能源系统规划优化的综合成本为目标,考虑系统平衡约束、分频约束、设备约束和储能约束,以基于改进精英保留策略的遗传算法作为求解算法,构建了扩容混合储能系统的综合能源系统规划优化模型;最后,以中国位于北方某省的工业园区综合能源系统为例,对本文构建的优化模型进行仿真分析,并建立三种不同场景来对混合储能系统差异化特征的影响效果进行对比分析,结果表明,本文构建的两阶段频率分解模型相对于传统单一频率分解方法具有更好的分解效果。同时,扩容混合储能系统后的场景与之前相比,经济性和可再生能源消纳率最大提高了 8.23%和23.79%。这说明本文构建的模型能够有效提升园区经济性和可再生能源利用率。