为应对全球性的能源和环境危机,风力发电以其可再生、清洁环保等优势得到了广泛应用。随着国家政策利好以及市场化建设的推动,大量资本涌入风电建设,风电装机容量与渗透率迅速提高,这加剧了与常规能源的发电竞争,同时也对电网的消纳能力提出了更高的要求。为了减少在风电高渗透率系统中因风电、火电和电网独立规划造成的投资浪费,并最大程度的促进风电的开发与消纳,本文基于博弈理论,以风电、火电和电网作为研究对象,建立含高渗透率风电的风火网双层博弈网源联合规划模型,以期在保证电力系统可靠稳定运行的基础上,追求最佳的投资效果和环保价值,主要工作总结如下:首先,调研并对比当前制约风电消纳的关键问题与网源协调规划的现有方法。针对风电高渗透率场景,结合可再生能源配额制与碳排放权交易机制等激励政策,分析风电公司、火电公司和电网公司在规划与运行过程中的收益结构,进而在博弈论框架下论述三者之间的竞争与合作关系。然后,根据风火网三方的博弈关系,结合当前的电力市场运作机制,确立各博弈主体的投资收益结构并建立收益模型,接着以风火电源容量和网架扩展方案为决策变量,建立含高渗透率风电的风火网双层博弈网源联合规划模型。其中,根据非合作博弈中的主从博弈,建立外层网源间规划模型,并完成对该模型的收敛性及最优均衡解唯一性的证明;根据合作博弈理论,建立内层电源间风火容量配置模型。其次,分析现有的合作博弈中利益分配方法的优缺点,针对本文建立电源间风火合作博弈容量配置模型,考虑到风电和火电企业在装机容量规模、成本结构和效益评价等方面存在较大的差异,采用现有方法无法达到最大程度的合作效益。因此提出一种新的以合作双方经济和环境增益度为准则的利益分配模型。最后,采用改进的IEEE-30节点系统进行算例仿真来验证所建立规划模型的有效性。分析博弈过程中的各参与者的策略选择变化,与传统规划方法的结果进行对比,以验证该方法的优越性。同时,计算了不同配额限额下的各方收益变化情况,对可再生能源配额最优值的设定进行了探讨。