随着能源短缺和环境问题的日益严峻,改变了人类能源消费方式,促进了新能源技术的快速发展,如何提高能源利用效率、改善电网对可再生能源的消纳、实现能源清洁化和可持续发展是当今世界各国共同关心的问题。而风能、太阳能等可再生能源发电波动性和随机性的特点对电力系统的安全、稳定和经济运行都带来了严重的负面影响,因此针对可再生能源消纳的相关研究成为了重要课题。本文分别从风水火联合系统、虚拟电厂及区域综合能源三个方面建立了调度模型,并采用布谷鸟搜索算法进行求解,以探索可再生能源的消纳策略。为研究水电站在消纳风电中的应用:首先,利用水电转换公式将水流量及水头高度转化水电站出力,并把风电出力的不确定性表示为一个具有零均值、呈正态分布的预测误差;然后,由此构建了风-水-火电力系统联合调度模型,调度模型以系统成本最小为目标函数,包含了火电机组煤耗成本、水电站管理成本以及风电场管理成本和预测误差成本;模型以水力和火力发电约束、水流量约束、火电机组爬坡速率约束等为约束条件;并采用新兴的布谷鸟搜索算法对其进行求解,得到了系统运行的经济最优策略。仿真结果表明,水电站能够在电力系统中发挥较好的调峰作用,弥补风电出力的随机波动,降低系统峰谷差率,减少火电机组出力的频繁变化,降低系统备用容量,增加电力系统的安全性、稳定性和供电可靠性。由可再生能源、储能设备和可控负荷组成的虚拟电厂,能够降低可再生能源不确定性对电网的冲击,提高供电可靠性。构建了基于分时电价的含风-光-气-储虚拟电厂经济调度模型,调度模型以虚拟电厂的效益最大为目标函数,并采用罚函数法将约束条件引入到目标函数中,采用新兴启发式的布谷鸟搜索算法对模型进行求解,得到了虚拟电厂各设备出力。将风电和光伏出力的不确定性表示为一个具有零均值、呈正态分布的预测误差,并分析了正态分布系数对误差和虚拟电厂的影响。对比分析了分时电价、储能设备等对虚拟电厂的影响,仿真结果验证了所提模型及算法的有效性,为虚拟电厂的经济调度提供了新的方法和途径。以电/气/热/冷等多种能源组成的区域综合能源系统能够对电网电能、天然气和分布式能源进行统一规划和调度,实现不同能源的优势互补,是未来能源系统发展的重要方向。构建了含风、光、气、网联合供电、供热(冷)的综合能源系统调度模型,调度模型以综合能源系统成本最小为目标函数,以供电平衡、供热(冷)平衡及微型燃气轮机运行等为约束条件。根据“以热定电”与“以电定热”模式在夏冬季节的运行设定四种场景,分别运用布谷鸟搜索算法对四种场景下的调度模型进行求解,得到了在四种场景下区域综合能源系统各参与方的出力,并对比分析了四种场景下区域综合能源系统的运行成本。最后,采用传统的粒子群算法、遗传算法对模型进行求解,并与布谷鸟搜索算法所求结果进行对比分析。仿真结果验证了所提模型和算法的有效性及优越性,得到了更适合的运行策略,为区域综合能源系统的经济调度提供了新的方法和途径。