近年来,以风电、光伏为代表的可再生能源迅速发展,我国风电、光伏的规模持续扩大,技术不断进步。但由于其消纳有一定困难、出力具有间歇性等特点,对其进一步发展产生了一定影响。风光多能源混合系统配置一定容量的储能,不仅可以充分利用风光的互补特性,还可以有效提高消纳水平,是未来能源利用的重要方式。在我国风能和太阳能资源丰富的西北地区,采用风光储多能源混合系统具有非常广阔的应用前景,而能否科学合理地规划风电场容量、光伏电站容量及储能容量,对于其运行的可靠性和经济性有着较大影响。因此,本文对含有风电场、光伏电站、储能的风光储多能源混合系统进行容量优化配置研究,以提升系统经济性,确保系统可靠性。首先,本文构建了风光储多能源混合系统模型。在阐明风力发电及光伏发电的工作原理基础上,建立了风力发电及光伏发电的出力模型。同时基于西北地区地形地势的特点,建立了依托山体的重力储能模型,重点从存储能量过程和释放能量过程进行了研究分析,为研究容量优化配置问题奠定了模型基础。此外,根据各部分的出力特点,提出一种风光储多能源混合系统的能量管理策略,为其应用在后文容量优化配置问题中打下基础。然后,在所建模型的基础上,建立了以系统总成本最小和综合指标最优为目标的多目标容量优化配置模型,其中,综合指标包括风光互补特性、供电损失率及风光储多能源混合系统贡献率等三个指标,并利用多目标自适应混沌粒子群算法求解模型。基于此,提出了既考虑系统总成本最小又考虑综合指标最优、只考虑系统总成本最小、只考虑综合指标最优、以及熵权法确定系统总成本最小和综合指标最优的权重等4种考虑不同配置偏好的配置方案,利用逼近理想解排序法对帕累托前沿进行排序,得到不同配置偏好下的最优配置方案。另外,基于最优配置方案,利用熵权法定权的秩和比评价方法对不同配置偏好下的具体指标进行了评价分析。仿真结果表明该配置方法既考虑了系统总成本,又考虑了系统可靠性,可为风光储多能源混合系统在不同偏好下的配置提供参考。最后,基于上述容量优化配置研究,进行了不同角度下风光储多能源混合系统容量优化配置对比研究,从不同目标函数、不同能量管理策略、不同储能形式等三个角度出发考虑,综合比较分析了在不同角度下对风光储多能源混合系统容量优化配置结果的影响,包括单目标与多目标之间的对比、恒定电价与分时电价之间的对比、重力储能、蓄电池储能与压缩空气储能之间的对比等。通过对不同角度的分析可知,本文所提基于重力储能的风光储多能源混合系统多目标容量优化配置方案具有更加良好的经济性及可靠性。综上所述,本文研究内容可为我国西北地区科学、合理地配置风电场、光伏电站、储能的容量提供辅助决策支撑,对于促进可再生能源的利用和西北地区山地的开发使用具有重要的工程应用价值。