随着全球新能源发电产业的兴起，风力发电作为目前技术最为成熟的可再生能源发电技术，已在国内外迅速发展。风力发电的大规模开发节省了大量化石能源，减轻了环境污染问题，但由于风力发电机组输出功率的不确定性，电网中接入大规模风力发电机组也提高了系统安全稳定运行的难度。
　　传统调度模式是主要依靠日前负荷预测技术和发电机组的AGC技术应对幅值较小的负荷波动，但对于预测误差较大、波动性更强的风电出力，传统调度方式难以同时满足系统安全运行与风电充分消纳的要求。传统调度模式中采用系统中最大负荷电量一定比例的旋转级备用容量来平抑系统负荷波动。当电网风电高渗透率较高时，电网中的大量不确定出力迫使系统提高旋转备用水平，而发电机组长期维持大规模旋转备用对机组安全性和经济性都有很大不利影响，与发展可再生能源的初衷相左。
　　对于以上问题，本文对风电高渗透率电网的调度方法展开研究，提出多时间尺度优化调度方法，为大规模风电电量的消纳手段提供理论支持。本文主要研究内容如下：
　　（1）考虑风电出力的不确定性，提出了含风电电网的鲁棒经济调度模型。以场景方法描述风电的不确定性，通过机组组合方案和机组AGC响应跟踪风电出力波动，保证电网功率平衡，建立鲁棒调度模型。然后在此基础上应用经济优化模型来降低鲁棒调度模型的经济成本。经济优化模型在目标函数中加入弃风惩罚和切负荷惩罚的费用，优化机组发电计划，减小电网整体风险成本。
　　（2）考虑电网双侧（发电侧和需求侧）多级别（旋转级和非旋转级）备用资源的经济和技术特性，建立了市场环境下双侧多级别备用的数学模型，提出考虑多级备用的混合优化方法：通过将多级别备用优化问题解耦为预防备用和紧急控制两个子问题分别进行优化，再根据备用的响应时滞特性进行整体协调；针对现有优化求解算法效率低的特点，提出基于备用价值评估的区间迭代方法，实现高效准确的模型求解。
　　（3）考虑风电出力预测精度的时域特性，提出多时间尺度滚动调度模式。通过将传统日前调度的单一时间尺度模型扩展为日前鲁棒调度模型、日内滚动修正模型和实时备用模型三级调度模式，在不同时间尺度之间协调调度各机组的启停和出力计划，通过多个时间尺度逐级削减风电功率预测误差，增强了系统运行的鲁棒性，减少了系统的冗余备用容量，实现了风电高渗透率电网的稳定经济运行。