光热电站是我国正在大力建设的一种灵活可控且调度性强的新能源发电,与光伏电站和风电场进行联合运行,通过优化调度能有效平抑光伏电站和风电场出力波动性和随机性,从发电侧为电网安全稳定运行提供保障。本文以酒泉新能源基地为对象,研究了光热电站、光伏电站和风电场之间的出力相关性和互补性,建立了光热电站、光伏电站和风电场各自出力的概率模型。同时,基于光热电站、光伏电站和风电场之间的出力特性及概率模型,建立了光热-光伏-风电联合出力概率模型,通过联合出力概率模型分析了联合出力特性,并生成和削减得到了光热-光伏-风电联合出力场景,进行了场景有效性分析。首先,本文对光热电站、光伏电站和风电场的出力运行特性进行分析,研究了光热电站的发电原理和方式,光热电站出力数学模型及线性菲涅尔式光热电站,以及光伏电站和风电场的发电原理和出力数学模型,并且分析了新能源联合出力模式和本文研究的光热-光伏-风电联合出力模式。其次,基于非参数核密度估计法对光热电站、光伏电站和风电场典型日出力建立了概率模型,与传统经验分布建立概率模型作对比研究。基于相关系数法中的Kendall秩相关系数,研究了光热电站、光伏电站和风电场之间出力在不同时间尺度下互补性,并对不同采样时间间隔下的出力波动性进行了研究。研究发现:非参数核密度估计法建立出力概率模型比传统经验分布建立模型准确且细节拟合更完善,光热电站和光伏电站在不同时间尺度下出力呈正相关性,光热电站和光伏电站与风电场出力具有互补性,并且随采样时间间隔变化光伏电站和风电场波动性变化不同,光热电站与光伏电站和风电场联合出力波动性明显下降。最后,以月时间尺度下的光热电站、光伏电站和风电场实际出力为例,建立了两两联合概率模型。基于Copula理论以及光热电站和光伏电站出力正相关性,选取出最优Copula函数模型Gumbel Copula建立了光热-光伏联合出力概率模型;基于混合高斯模型以及光伏电站-风电场出力互补性,建立了光伏-风电联合出力概率模型。然后,通过混合高斯模型对光热-光伏联合出力概率模型和光伏-风电联合出力概率模型进行联合,得到了光热-光伏-风电联合出力概率模型。基于光热-光伏-风电联合出力概率模型、蒙特卡洛法和快速前代消除技术,研究了光热-光伏-风电联合出力场景生成及削减的方法并进行了场景有效性分析。