电力系统优化调度是维护电力系统安全稳定运行,有效配置系统内各类发电资源的重要环节。随着风电装机容量的持续增长,电力系统中风电功率的渗透率不断增加,其不确定性和波动性给电力系统的调度运行带来了新的挑战。有效的风电功率预测是削减风电不良影响的首要方法,但现阶段各类预测方法难以提供准确的风电功率预测值,调度模型中需要合理的考虑风电功率的不确定性。为此本文从风电功率相关性和电力系统优化调度两方面出发进行了如下相关研究。由于气象学惯性的存在,某一区域内的风电场输出功率具有一定程度的相关性。因此在模拟风电输出功率时往往需要考虑功率间的相关性,然而传统的相关性分析方法事先假设随机变量的概率分布具有正态性,并在正态相关结构的基础上分析变量间的相关性。对于不符合正态分布的风电功率在假设正态分布的前提下进行相关性分析可能不够准确。文中分析了实测风电功率间的相关程度和相关结构,从风电功率间的相关结构入手,利用不同copula函数的相关结构特点,建立了基于混合copula函数的风电功率分析方法,该方法可以灵活构造风电功率联合密度函数,在此混合模型的基础上分析风电功率间的相关程度可以提高电网总体上掌握风电特性的水平。中长期发电计划可以在更长的时间尺度上统筹协调各类发电资源,随着风电并网容量的大规模增加和我国中长期电力市场的逐步建立,传统机组组合模型的中长期发电计划安排时需要考虑并网风电和电力市场的影响。文中分析了中长期市场电量交易中需要考虑的市场电量和结算价格等因素对模型的影响,建立了中长期电力市场环境下含风电的中长期机组组合模型。该模型在风速统计分布特性的基础上利用风电功率的相关模拟抽样的方法生成风电功率模拟场景,考虑月度市场电量和发电权转移电量的物理约束,以及计划电量的“一机一价”、“标杆电价”并存的上网电价机制,有效协调系统的购电成本和系统发电煤耗,同时相关模型用于辅助定量评估不同风电渗透率下市场电量的占比情况。风电功率预测软件提供的相关预测值可以为短期风电的调度提供参考依据,但当出现诸如风电功率爬坡事件等传统风电功率预测方法无法预测的情形时,需要在风电调度模型中对风电功率的不确定性进行特殊性的处理。文中分析了风电功率正常预测和爬坡事件时的风电功率不确定性,利用用六点模糊数考虑风电功率爬坡事件持续时间的不确定性,生成描述风电功率的不确定集,在传统模糊调度的基础上建立了一种考虑风电爬坡约束的电力系统模糊鲁棒调度模型。该模型在一定程度上可兼顾电力系统正常运行时优化调度的经济性和爬坡备用的充裕性。在实际使用风电功率预测值时,风电功率本质上的低可预测性要求在优化调度模型中合理考虑其不确定性。文中从处理数据不确定性的鲁棒优化方法入手,分析建立了次保守鲁棒优化模型。通过定义基准场景经济性指标恶化容忍度指标,搭建了包含目标函数容忍度约束的弱鲁棒优化调度模型。该模型选取风电功率预测方法提供的确定性预测值作为弱鲁棒优化的基准场景,利用风电功率的预测区间来描述风电功率的不确定性,在基准场景目标函数恶化容忍度的限定下寻求调度解的鲁棒性,一定程度上可以兼顾实际调度中解的可行性和目标函数的经济性。