随着“坚持绿色发展理念,确立清洁能源优先发展”战略的不断深入,近些年来我国风电取得迅猛发展,风电与水火电一起进入大规模水火风多能源互补调度模式。风电的间歇性、波动性、随机性等特点给我国富水电地区的水火风调度,特别是短期联合调度,带来巨大的挑战,如何挖掘各类电源的发电特性、发挥各自的调节优势进行多能源互补协调一直是电网短期调度的研究热点和重点。本文以我国南方地区电网为研究背景,结合富水电地区的电源特点,从发电特性分析、集群风电功率预测及水火风联合调度建模等方面对大规模风电馈入下富水电地区多能源短期互补协调进行了深入研究,主要工作及取得的理论和实际应用成果如下:(1)提出一种三阶段风电场群功率区间预测框架,对未来24h风电功率进行预测。模型主要分为三个部分,特征点识别与预测、迷糊匹配法生成功率曲线、风电功率置信区间预测。以我国南方某省的风电出力预测结果表明该模型与传统的累加法与统计升尺度法相比,能显著提高预测精度,同时还能给出不同置信区间风电出力,为其它能源调度提供参考。(2)建立了风电-梯级水电短期协同优化调度模型。为了解决预先制定的风电与梯级水电出力计划,由于风电出力预测误差较大而难以满足电力系统负荷需求,引入风电功率置信区间,并采用分时段滚动修正风电出力置信区间,提高风电与梯级水电站协同运行的可靠性。并用一个二级梯级水电站和一个风电场群仿真,结果表明,该模型能发挥梯级水电站的调峰优势,提高风水互补发电效益。(3)风电的不确定性影响电网的稳定运行,大规模风电并网后“弃风”问题突出。为充分考虑风电功率的不确定性,提出基于风电功率置信区间的风-水-火短期联合调度运行策略。采用梯级水电站启停灵活,爬坡迅速等优点“平抑”风电波动,构建了以系运行成本最小与风电、水电等清洁能源消纳最大的多目标联合优化调度模型,采用分层求解的方式,将模型划分为风电调度层、水电调度层与火电调度层,并提出了集成非参数法、启发式算法、改进的粒子群算法的求解框架,实现了多种电源的分层优化。我国南方某地区算例表明该模型能显著提高风电、水电的利用水平,达到风电、水电多发,火电少发。最后对全文内容进行总结,对研究过程中存在的不足以及系一步需要进行的研究进行展望。