能源是国民经济发展和人民生活水平提高的重要物质保证。近年来，由于能源危机的爆发和环境污染的日趋严重，煤炭、石油等常规能源正逐步被新能源所替代。风能和太阳能以其清洁、环境友好、不会枯竭的独特优势获得了极大关注。然而，风能和太阳能的一大特点是它们具有随机性和不可控性，这对电力系统的备用容量、发电机的爬坡能力等提出了更高的要求。因此，对特定的电力系统，其接纳风电、光伏这些具有随机性的间歇性电源有一定的容量限制。其中，系统可接纳的最大风电装机容量被称为风电穿透功率极限，是进行风电场规划的基本问题。　　 本文在基于蒙特卡罗随机模拟的改进遗传算法求解风电穿透功率极限的机会约束规划模型的基础上，提出了风光互补系统中风电穿透功率极限模型及其计算方法，研究了风光互补特点和风电调峰特性对风电穿透功率的影响，具体研究内容如下:　　 (1)分析了风能的能源特性，建立了风能转换模型。研究了风速随时间变化的分布特点，并依据地区风速统计数据完成了风速的威布尔分布概率密度函数参数估算，建立了不同季节不同时间段的风速分布参数表。分析了太阳能的能源特性，建立了不同时间的地表光照强度计算模型，研究了在不同天气状态下地表光强随时间变化的分布特点。　　 (2)基于随机规划理论建立了具有调峰特性的风电穿透功率极限的机会约束规划模型，通过蒙特卡罗模拟校验电力系统静态安全约束条件，采用改进遗传算法求解符合机会约束条件的最大风电场准入容量。提出分时模拟的方法，根据风速分布参数表对风速在不同的时间依不同的分布参数进行随机模拟，根据简化IEEE-RTS负荷模型对负荷进行随机模拟。在IEEE30测试系统中的计算验证了该模型和方法的有效性。　　 (3)通过基于马尔可夫链的相关推导，研究了天气状态的转移特点和随机模拟方法。提出了风光互补系统中风电穿透功率极限的模型和计算方法，在模型中采用分时模拟的方法综合考虑了风电的调峰特性、风能和太阳能的互补特性，使得风电穿透功率极限的计算结果更接近电网实际。　　 (4)在IEEE30测试系统中研究了风电调峰特性和风光互补特性对风电场穿透功率极限的影响。结果表明:风电的反调峰特性会限制风电的穿透功率极限，而光伏的加入虽然也会限制风电的穿透功率极限，但风光总准入容量会比无光伏接入时的风电准入容量有所提升。此外，选择风光接入点时，应保证该节点具有足够向外输送电能能力的线路。