发展可再生能源是实现“碳达峰、碳中和”目标的重要举措之一,近十年来,我国可再生能源飞速发展,以风电为例,截至2022年底,我国2022年风电新增装机3763万千瓦,累计装机容量已达到3.65亿千瓦。然而,由于风电等可再生能源出力具有很强波动性、间歇性和不确定性,且随着可再生能源的大量并网,电源侧调节能力减弱,导致我国部分地区具有严重的弃风弃光现象。在未来双碳目标的驱动下,可再生能源并网比例仍会加大,电力系统运行的调节能力将受到了很大的挑战,对电力系统的灵活性提出了较高的要求。在我国电源结构中,火电装机占主导地位,通过火电机组改造以提高灵活性的方式来实现可再生能源的消纳仍是电网当前的主要选择。然而,随着可再生能源并网比例逐渐升高,火电机组出力空间逐渐被挤占,致使火电发电商利益受损,参与调峰积极性低,出台火电机组调峰辅助服务机制有利于提高其参与深度调峰积极性。此外,储能作为一种优质灵活性资源,具有较快的响应速度、安装位置灵活的特点,但其存在成本高、收益核算机制不健全的问题。综上,开展考虑灵活性资源综合收益的源-储-网协调规划方法研究,有利于灵活性资源配置以及提高其参与调峰积极性,能够进一步提高高比例新能源并网的供需平衡关系,对推动“双碳目标”实现具有重要意义。本文面向未来高比例可再生能源并网的电力系统安全经济运行需求,针对储能资源收益核算机制不健全和单一的灵活性资源调峰能力有限等问题,开展了灵活性资源参与辅助服务市场的机理分析、计及储能综合收益的源-储-输联合规划方法研究和考虑辅助服务收益的储能与火电机组灵活性改造协调规划方法等一系列方法的研究,能够在未来高比例可再生能源并网时,在提高灵活性资源的调峰能力和系统对可能再生能源的接纳能力的基础上,实现系统综合收益最大化。本论文的主要工作如下:针对灵活性资源参与辅助服务市场的机理进行了分析。分别对深度调峰的火电机组和储能系统调峰机理进行了分析,建立了两种灵活性资源的数学模型,并对参与辅助服务市场后的经济性进行了分析。此外,考虑到固定分时电价对储能收益的影响,提出了两种动态分时电价制定方法,并对不同渗透率下采用不同电价规则的储能削峰填谷后的相关参数进行了探究,验证了动态分时电价的有效性,同时为后续的规划研究奠定了理论研究。针对成本高、收益核算机制不健全的问题,提出了计及储能综合收益的源-储-输联合规划方法。首先,考虑储能综合收益的源-储-网协调优化模型是基于储能收益最大化的角度,利用配置储能后对电力系统产生的积极影响,将峰谷套利产生的直接收益和配置储能前后电力系统减少的电源机组投资成本、减少的电网输电线路投资成本、减少弃风惩罚成本和减少系统网络损耗成本等间接收益纳入优化目标,构建了考虑综合收益的源-储-网联合规划模型;然后,给出了模型的求解思路和求解步骤;最后,通过算例系统的仿真分析,验证了该方法的有效性和经济性。针对单纯的火电机组改造或者储能优化配置难以平衡系统经济性与调峰性能之间的关系,提出了考虑辅助服务收益的储能与火电机组灵活性改造协调规划方法。首先,该方法利用储能与火电机组灵活性改造提升系统调峰能力,综合考虑了第二章提出的系统运行的收益指标和系统成本指标,构建了兼顾系统综合收益和弃风率的多目标源-储规划模型;然后,给出了模型的求解思路和求解步骤;最后,通过实际工程系统的仿真,得到了兼顾系统经济性和风电接纳能力的源-储规划方案,解决了高风电渗透率系统中经济性与弃风率平衡的问题;同时在此基础上探究了动态分时电价机制对利用储能与火电机组灵活性改造提升系统调峰能力的影响,验证了动态峰谷电价在提高系统对风电接纳能力的同时,能够更好的兼顾系统的经济性和弃风率。