随着国家“双碳”目标的确定,发展以新能源为主体的能源供应体系已经成定局。“三北”地区冬季供暖能量需求巨大,燃煤热电厂是传统供暖主力。“以热定电”的供能模式使得供暖期弃风现象严重,为了进一步消纳弃风,采用电采暖技术替代燃煤电厂部分热量输出对整个经济的低碳运行有着积极作用。但是风电本身具有波动性、随机性,其出力特性将对供电、供热平稳性产生危害。这使得消纳弃风一方面需要热电厂伴随风电出力进行调整,而另一方面消纳风电弃风又会损害热电厂收益,这将抑制发电端市场主体参与协调的积极性。面对此种矛盾利用发电权交易市场机制,激励热电厂主动调节负荷,最终实现风、热电厂双方共赢是电力市场发展的一种方向。在此种交易模式下,热电厂与风电厂的收益模式将发生改变,风电厂内相关设备的配置方式也会发生改变。因此,本文在考虑多能联储技术与发电权交易的基础上,针对风电潜在弃风出力部分,进行风电厂内部多能储能系统的经济调度与设备配置问题研究。首先,本文提出一种风电场多能源储能系统的基本架构,系统由电热系统与电氢系统组成,合理建立各部分相关能量元件的数学模型。分析风电机组在系统内弃风预测误差的概率分布及特征,建立考虑不确定性的弃风电量概率分布模型。为之后风、热电厂能量交易以及系统设备配置提供指导。其次,根据发电权交易原理,分析风、热电厂交易流程、交易收益形成因素与交易约束条件,在将热负荷交易收益与电负荷交易收益的统一基础之上,建立基于合作博弈理论的热电发电权收益分配模型。模型首先建立风、热电厂各自及联盟收益模型,再结合电网功率平衡、安全等约束形成风、热电厂发电权合作博弈模型,采用Shapely值法得到参与各方的成本分摊情况。最后采用人工蜂群算法进行算例分析。分析得出在采用本文的发电权交易模式后,风、热电厂的收益都得到了增加,系统整体环境成本下降。最后,研究风电厂多能源储能系统优化配置,建立了多能源储能系统双层优化配置模型,上层以各能源转化及储能设备平均年总成本与风电场供暖期总利润之比最小为目标。下层以风电场供暖期利润最大为目标,其中考虑电氢系统的收益情况,以及弃风电量的不确定性因素。上层采用LDIW算法进行求解,下层采用人工蜂群算法求解。最后通过算例验证合理配置储能能够有效节约成本,实现风电消纳最大化和电网经济运行。