随着世界各国对能源结构、环境污染、生态变化等系列问题的高度重视,加快发展新能源建设,已经成为世界各国推动能源转型发展、应对全球气候变化的普遍共识。然而,由于海上风电这种典型的新能源具有随机性、波动性、间歇性、反调峰等特点,其并网难度大、成本高、建设环境更复杂,大规模集中并网后对海上风电机组技术水平也提出了更高要求,同时给电网安全稳定运行带来了巨大挑战。因此,设计科学合理的海上风电调度管理模式,对提高能量利用效率、提升风电接纳能力、增强电力企业竞争力具有重要的理论意义和现实意义。本文在海上风电并网、调度管理、调度模式等领域的国内外研究基础上,分析了海上风电具有的独特优势以及大规模并网后对电力系统的影响,界定了电力系统并网方式、风电调度管理模式的内涵,阐述了其主要特征,挖掘了调度管理存在的主要问题。在对电力系统安全可靠运行驱动因素深入分析的基础上,基于离散混合Petri网理论确定了海上风电调度管理流程,构建了海上风电并网调度管理关系模型,揭示了调度与负载、调度与风接纳能力、调度与预测之间的关系网络,进而设计出调度管理模式的总体框架。在上述研究基础上,进一步对海上风电功率预测的必要性进行研究,首先分析了风速、风向与风电功率的关系和风电功率的日相似性,为了给企业精准调度提供依据,对海上风电功率进行了预测,利用改进K近邻算法和K均值聚类算法分别构建风电功率预测模型,根据预测误差结果,分析了两种预测算法的有效性,按照海上风电数据特点,确定了对不同海上风电进行功率预测更为有效的预测方法,为后续不同的调度管理模式提供了重要依据。根据海上风电调度管理的经济性要求,对海上风电并网经济调度管理模式进行了研究,在分析经济调度类型和特点的基础上,根据安全约束经济调度特征,建立经济调度管理流程,基于机会约束规划理论确定目标函数和约束条件并构建经济调度模型,从经济性成本角度,结合古典决策理论、行为决策理论和公理化决策理论分析经济调度管理模式适用条件,建立经济调度管理机制,提出经济调度管理策略,为确保风电企业运营成本最小化提出保障措施。根据海上风电调度管理的节能要求,对海上风电并网节能调度管理模式进行研究,在分析节能调度模式基本原则和特点的基础上,根据节能调度管理目标,建立节能调度流程,基于最优化理论确定目标函数和约束条件并构建节能调度模型,结合行为决策、现代决策和公理化决策理论分析节能调度管理模式适用条件,建立节能调度管理机制,提出节能调度管理策略,为确保电力系统发电量最大化提出保障措施。为了验证风电调度管理模式的实用性,以IEEE118海上风电并网系统为研究对象,进行实证研究。分别从海上风电功率预测方法、海上风电并网经济调度模型和海上风电节能调度模型三个方面验证本文提出的预测方法和建立模型的正确性和适用性,进而验证经济调度和节能调度两种管理模式下,对企业提出管理策略的实用性和可行性,为风电企业优化运营提供决策参考。本文对海上风电并网调度管理模式的研究,有助于有效落实国家节能减排工作、提升我国风电发展整体技术水平,有助于国家电网合理调配电网电量,充分利用新能源电力,对促进未来海上风电场并网建设、治理环境污染和建设绿色社会具有重要的现实意义。此外,本文研究的风电并网调度管理模式对新能源电力企业管理理论的发展也具有一定的学术价值。