随着化石能源短缺及环境问题的日益凸显,清洁低碳的可再生能源在世界范围内取得了快速发展。然而,以风电和光伏为代表的间歇性可再生能源大规模并网,导致系统净负荷波动加剧。为此需要充分挖掘系统快速响应功率变化的调节能力,即灵活性,保证系统运行的安全性和可靠性。因此,充分利用系统发电侧和需求侧的灵活性资源、合理评价系统灵活性、进而进行灵活性资源优化配置等问题值得深入研究。本文就此展开如下研究:研究电力系统灵活性供需平衡机理。首先,对节点与系统的波动性建模并以基于经验概率分布的灵活性需求阈值指标表征规划年节点与系统的净负荷波动水平。然后,建立了“源-网-荷-储”多元化灵活性资源的技术/经济特性模型,提出灵活性潜力和灵活性限度指标量化资源与系统的灵活性供给能力。最后,通过比较同方向同时间尺度的灵活性需求与供给,进一步提出系统灵活性裕度、不足速率和不足概率3类指标,反映灵活性供需关系的平衡情况。以智能园区为对象,建立其灵活性资源优化配置模型。通过建立计及综合需求响应的智能园区能量枢纽模型,考虑热电联产机组、电网、综合需求响应和电储能的调节能力,引入系统灵活性充裕度约束,构建了以经济性费用、切负荷与可再生能源限电惩罚和环保惩罚成本构成的年综合成本最小化为目标的智能园区灵活性资源优化配置模型。该模型将综合需求响应作为一种负荷侧灵活性资源,进一步提升了能源使用效率和配置的经济性,在满足系统预期的灵活性水平的前提下,实现智能园区配置综合成本最低。研究电力系统灵活性资源优化配置模型及方法。采用多场景分析提取负荷与可再生能源出力的典型场景;基于火电与水电机组、可中断与可转移负荷和抽水蓄能与储能电站多元化灵活性资源的调节特性,根据灵活性需求的时空分布和灵活性限度指标表征的系统灵活性供给能力,建立了考虑传输容量约束的电力系统灵活性资源优化配置模型。该模型以新建电源侧和储能类灵活性资源建设成本、所有灵活性资源的运行调节成本、弃风/弃光与切负荷惩罚和火电机组碳排放成本最低为目标,并以灵活性传输约束的形式纳入网络约束对灵活性传输的限制作用。充分考虑多类型灵活性资源间的协调作用避免过度投资,根据系统中的灵活性需求合理配置灵活性资源,从而降低切负荷与可再生能源限电的发生。