随着经济社会的不断发展,全球性的能源危机、环境污染和气候恶化愈来愈成为影响世界各国可持续发展所面临的严峻问题,因而各种清洁、低碳、绿色、环保、可持续的可再生能源日益受到人们的关注,并且发展可再生能源替代化石能源已成为众多国家能源转型的势趋。与此同时,新能源发电也展现出极其广阔的市场前景与巨大的开发潜力,但由于新能源发电具有间歇性、波动性和随机性等不确定性特点,使得新能源并网发电给系统调度运行带来了严峻的挑战。比如风电出力的“反调峰”特性就要求系统具有灵活、快速和深度的调峰能力,然而由于电力系统的特定电源结构致使发电侧常规机组的调峰能力有限,且已不能完全满足大规模风电并网对系统调度的智能性、灵活性需求,从而限制了大规模风电的消纳。因此,针对大规模新能源电力系统,研究新的调度模式与理论具有一定的理论意义和现实价值。本文将需求侧响应纳入到含有大规模新能源的电力系统优化运行,探索将发电侧和需求侧的资源进行综合协调优化,以期达到提升电网调节灵活性、降低系统新能源弃电量、优化系统运行经济性的目的。首先,本文对风电、光伏发电、需求侧响应及考虑需求侧响应的大规模新能源电力系统运行优化的国内外发展和研究现状进行了综述,阐述了将需求侧响应引入到含大规模新能源电力系统优化运行的研究意义,明确了本文的研究方向与内容。其次,本文根据需求侧响应的响应时间、响应能力等特性,分别建立了基于电力需求价格弹性的电价型需求侧响应模型和同时考虑容量补偿与电量补偿的激励型需求侧响应模型。再次,本文运用机会约束规划建立了考虑需求侧响应的大规模风电系统随机优化运行模型,并给出了求解该机会约束规划的随机模拟粒子群算法与程序实现流程。通过10机系统测试算例,说明了不同类型需求响应对于大规模风电系统经济运行的效果及作用机理,验证了模型与算法的有效性。最后,考虑到风电与光伏发电之间存在一定的互补特性,本文对考虑需求侧响应的风电-光伏发电联合系统的优化运行进行了研究。运用Copula函数建立风电-光伏发电联合出力概率分布模型,并在此基础上,利用机会约束规划建立了考虑需求侧响应的大规模风电-光伏发电联合电力系统优化运行模型。通过10机系统测试算例,进一步说明了需求侧响应对于含有大规模新能源电力系统优化运行的影响。