风电与光伏的迅速发展促进了我国能源结构改革与电力系统的节能减排,高比例可再生能源并网将是我国电力系统发展的必然趋势。随着大规模风电、光伏并网,电力系统的调度方式由确定型向概率型转变,也因此使得传统的调度方式受到挑战。风电、光伏具有随机性和不确定性,导致系统等效负荷峰谷差加大,威胁电力系统的安全、稳定,通过灵活电源补偿协同调度是增加风光消纳量、保证系统安全稳定的有效措施。在水火风光的多能源电力系统中,提高水火系统的调峰能力是从电源侧解决电网调峰的重要手段。本文考虑风电、光伏的不确定性,深入分析梯级水电协同补偿机制以及水火系统的调峰机制,并在此基础上研究考虑可控负荷调峰和风光电出力随机性的水火风光电力系统调度方式,主要的研究结果如下:(1)采用统计指标分析了风电光伏的波动性、不确定性特点以及反调峰特性对电力系统的影响。结果表明,风电、光伏的反调峰特性和频繁的波动性不仅加大了电力系统等效负荷峰谷差也加大了等效负荷的波动幅度和波动速度,这就要求灵活电源具备快速调节能力和深度调峰特性;由此可见,制约风光电消纳的关键因素是系统调峰能力不足。(2)为保证梯级水电站间协调性,挖掘梯级水电站的调峰能力,提出应对大规模风光电接入的梯级水电站协同调度机制;基于梯级水电站协同调峰的要求,以剩余负荷均方差最小为目标,考虑综合利用约束和水力约束,建立基于调峰原则和调峰系数的梯级水电站协同调峰模型。提出三组对比方案对所提出模型进行验证。结果表明,梯级水电站协同调峰模型提高了各水电站间的协调性。(3)水火系统联合调峰方式对于含水火电源的电力系统运行至关重要。考虑不同季节的梯级水电站来水、水库综合利用要求和供暖期火电的调峰情况,提出了水火系统联合调峰模式,建立以系统风电、光伏消纳量最大为目标水火系统联合调峰数学模型并嵌套梯级水电站协同调峰模型,结果证明了水火系统联合调峰机制的有效性,并揭示了消纳风电光伏的关键因素是火电可以被压缩的发电空间。(4)为进一步研究考虑可控负荷调峰和风光电出力随机性的水火风光电力系统调度方式,建立计及可控负荷调峰和风光电出力随机性的水火风光调度模型,模型考虑水库约束、火电爬坡约束等,以系统的弃风弃光最小为目标,采用粒子群算法计算火电的最大开机容量和水电站出力计划。为验证模型的有效性,将计算结果作为输入代入水火系统联合调峰模型,结果表明所提出的模型计算出的火电最大开机容量具有合理性。