随着智能电网建设的飞速发展以及能源替代的脚步逐渐加快,分布式发电在广泛应用于微电网等区域式电网的同时,也给传统的电力系统带来了巨大挑战。在频率方面,由于新能源分布式电源的间歇性、不确定性,使系统中功率的供需平衡无法得到保证。与此同时,高度的电力电子化背景下,光伏电源、储能电池等分布式电源经电力电子变换器接入电网,导致系统惯性能力严重不足,频率的稳定性在发生小功率扰动时面临着失稳的风险。储能设备的引入能够缓解风、光等新能源发电给系统带来的负面影响,能量密度型和功率密度型的复合储能形式能够可靠提高系统的频率特性,但形如抽蓄电站的能量密度型储能很大程度上受限于地理位置及环境资源。与此同时,我国存在大量的废弃矿井,其丰富的地下空间资源及地下水资源为适用于微电网的小型抽水蓄能电站创造了可能。本文首先介绍了微网现阶段电能质量方面存在的主要问题以及国内外引入储能系统参与频率调节的研究现状。同时分别阐述了抽水蓄能电站、超级电容的技术特点,并概述了我国目前的废弃矿井开发利用情况。然后从常规电力系统的角度分析了影响电网频率特性的因素,得出了系统电源惯性能力、调频备用容量以及发电机功率响应速度三者同系统调频特性间的定性关系。选取了某220k V实际电网就基于惯性能力、调频备用容量两项指标进行了横向对比,分析得出微电网调频特性方面的劣势点。基于传统调频能力评估体系,提出系统面对功率阶跃、连续扰动场景下的频率特性评估指标,为后文所提方法提供验证依据。在高渗透比例可再生能源接入的微电网背景下,搭建了含废弃矿井抽蓄电站的复合储能的频率控制模型,在超级电容的控制环节中引入虚拟惯量以缓解其接入后对系统惯性能力的负面影响。并提出了基于超级电容荷电状态的自适应下垂控制方法,以避免因超级电容和抽蓄机组调频过程中因容量、爬坡速率方面的差异导致的频率二次跌落问题。在Matlab/SIMULINK平台中进行了仿真,验证模型搭建的正确性及所提控制方法的有效性。最后,基于某地区实际年统计数据,利用统计学手段以及BP神经网络拟合出该地区的典型风光电源日运行出力曲线。结合该地区负荷用电习惯,得出净负荷曲线,通过离散傅里叶变换转入频域用于频谱分析。根据微型燃气轮机、抽蓄机组以及超级电容的工作特性进行频带划分及功率分配,对分配结果进行计数以实现各电源的容量配置。该论文有图41幅,表13个,参考文献82篇。