随着可再生能源并网的比例日益增大,电力系统的波动性和不确定性不断增强,系统需具备迅速响应供需两侧功率变化的能力,即电力系统灵活性;另一方面,电网的发展使得系统潮流不断增长,输电线路容量瓶颈问题显著,对灵活性资源传输造成严重影响,在灵活性研究中必须考虑网络传输容量与灵活性容量的协调。电力系统灵活性与安全性、可靠性和经济性相互影响,联系紧密,是系统重要的属性之一。深入研究高比例可再生能源接入的电力系统灵活性运行的理论与方法体系,提高系统灵活性供给水平,对保障电力系统的安全稳定运行具有重要意义。本文以大规模可再生能源并网的电力系统为背景,基于目前灵活性的研究成果,对灵活性的定义、特点及性质进行分析和探讨,并考虑输电网络的传输容量约束,对电力系统灵活性展开研究。首先,建立灵活性价值函数,分析灵活性价值的影响因素,阐述了考虑机组动态特性的灵活性价值评估方法;之后剖析了系统可靠性与灵活性的异同,基于传统可靠性指标,提出了适用于可再生能源接入的系统灵活性评价体系;最后在经济调度中兼顾系统的灵活性和经济性,同时考虑计算精度和效率,构建了基于Benders分解方法的灵活性资源优化配置模型。通过对灵活性价值的边际分析,建立了灵活性价值模型。在校正控制中以火电机组爬坡容量和可响应负荷需求的发电机转子动能为灵活性资源,计及网络约束和包含爬坡约束、频率响应、发电机转子动能等动态响应,以弃风和切负荷的总量最小为目标对系统进行校正控制,根据系统弃风和切负荷的边际经济损失来计算灵活性价值。提出了一套适用于风力发电并网的运行灵活性评价指标体系及方法,基于系统可靠性指标,推导出大规模风电并网的系统灵活性评价指标。应用蒙特卡洛抽样法模拟风电出力场景,考虑火电机组、可中断负荷和储能电池提供的灵活性资源,计及输电网络约束对灵活性容量传输的影响,建立并求解经济调度模型,计算并修正得到系统的运行灵活性指标。该指标能够评估系统灵活性不足的时间概率和电量缺额,反映了日前预测的不确定性和灵活性资源的物理特性对灵活性指标的影响。灵活性资源的优化配置是系统调度决策中协调经济性与灵活性的关键。灵活性资源优化配置需要模拟大量风电并网场景下系统的经济调度和校正控制,计算量大,本文在满足计算精度的前提下,兼顾计算效率,在经济调度模型框架下,提出基于Benders分解方法的灵活性资源优化配置体系,考虑源-荷-储三侧灵活性资源和网络约束,构建灵活性资源配置的最优化模型,具有较好的参考意义。