受环境与能源问题的影响,各种清洁能源不断地得到开发与利用,特别是风力发电得到大力发展。然而风电规模不断扩大的同时,“弃风”问题依然面临严峻考验,并且风电的随机性以及间歇性也会使得电力系统受到影响,大规模储能技术的发展有效地解决了这些问题,尤其是先进绝热压缩空气储能技术以其大容量、低成本、高效率等特性成为平衡风力发电的随机性、提高风能利用率的最优选择。对于考虑先进压缩空气储能的风力发电系统,系统容量规模越大,所需要的综合成本(包括固定成本和维护成本)将会越高,供电可靠性也将更高,产生的断电赔偿费用将会降低。因此,本文的研究重点是考虑系统综合成本和供电可靠性成本下的系统容量配置。首先,对几种新型压缩空气储能系统以及CAES与柴油机等其他能量耦合系统进行了研究介绍,重点对AA-CAES系统进行了热力学建模分析,包括压缩、换热、储热、释热和膨胀五个阶段。其次,考虑风力发电的随机性与AA-CAES系统运行特性,构建AA-CAES系统运行与风力发电系统发电功率模型,采用蒙特卡洛仿真法对风力发电机的运行情况进行仿真。并以平抑系统净负荷波动为目标,采用动态规划法优化AA-CAES系统压缩膨胀功率。最后,把用户作为市场元素,计算可中断供电负荷的赔偿费用,建立AA-CAES风力发电系统成本/可靠性评估模型。通过仿真验证了提出的规划方法并分析了AA-CAES风力发电系统容量对系统年综合成本与供电可靠性成本之和的年总费用产生的影响。结果表明,当风力发电与压缩空气储能系统容量变化时,存在一个最优容量配置使得系统的年总费用最低。