高比例可再生能源的可持续消纳需要现代能源-电力系统提供更多的灵活性,先进绝热压缩空气储能技术(Advanced Adiabatic Compressed Air Energy Storage,AA-CAES)天然的具备多能联储和多能联供的灵活性。本文针对AA-CAES在现代能源-电力系统中电源侧、负荷侧以及电网侧的不同应用场景,系统地研究了AACAES典型应用形式的设计、建模及运行方法,为现代能源-电力系统的运行控制和优化规划提供技术支撑。本文首先建立考虑AA-CAES宽工况运行特性的一体化仿真模型,特别针对AA-CAES中换热器的部分负载运行特性进行刻画。结合已有部分组件的宽工况模型,构建了计及组件部分负载运行特性的AA-CAES通用宽工况热力学仿真模型。在此基础上,分析了典型AA-CAES系统在不同运行条件下的内部热力学特性和系统整体供能特性,并结合已有实验数据验证了模型的准确性,为后续章节AACAES在电源侧、负荷侧和电网侧应用场景的分析与优化奠定基础。在电源侧,提出了考虑AA-CAES宽工况特性的风储联合系统优化调度方法。基于本文所提出的宽工况热力学仿真模型,围绕面向新能源发电的AA-CAES组件内部部分负载特性,构建了计及压缩空气储能动态特性及运行约束的风储联合系统优化调度模型,分析了AA-CAES宽工况特性对风储联合系统优化运行的影响及规律。仿真结果表明,考虑AA-CAES宽工况特性有助于提高风储联合发电系统在实际调度环境下的收益。在负荷侧,提出了考虑AA-CAES多能联供特性的综合能源系统热电联合优化调度方法。首先对AA-CAES参与热力系统运行的储热—换热环节进行详细建模,分析热能运输过程和AA-CAES内部供能特性及对外热电联供特性的相互制约关系。在此基础上,建立了区域供热网络潮流和供电网络潮流模型,给出了含AACAES的综合能源系统热电优化调度策略。仿真结果表明,AA-CAES系统对于提升综合能源系统中热电联合优化调节能力以及促进能源高效综合利用具有重要作用。在电网侧,提出了含AA-CAES的电网演化生产模拟方法。首先提出了基于传输功率分布因子的大电网简化等值方法,并基于简化网络提出了计及灵活性的电网演化扩容模型。在此基础上,提出了含AA-CAES的电网演化生产模拟方法。仿真结果表明,AA-CAES的供能及供电灵活性可以有效延缓电网侧对输配电设施扩容升级的要求,显著提升电网规划经济性。总体而言,本文通过分析AA-CAES在现代能源-电力系统中典型应用场景的技术需求,建立了通用的AA-CAES宽工况仿真模型,围绕AA-CAES在电源侧风储联合系统优化调度、负荷侧综合能源系统高效运行、电网侧储能与电网协同规划等不同应用场景中的运行控制和优化规划等问题开展了系统深入的研究工作,以期为现代能源-电力系统的灵活、高效和可持续发展提供新的技术手段。