近年来,随着传统化石能源的资源告紧以及环境污染等问题日渐严重,风能发电开始迅速发展,但是由于风电的不可控性,高比例风电并网使系统稳定性降低,造成系统产生大量的“弃风”。因此,如何提高新能源消纳能力、降低弃风对于新能源的发展具有重要意义。尤其新疆作为我国的能源大省,风能资源丰富,新能源开发前景广阔,与此同时“弃风限电”问题也十分严重,制约了新能源的发展。因此为了弥补新能源本地消纳能力的不足,提高新能源消纳水平,本文考虑跨区域、国家搭建电能外送通道,扩大风电平衡区域,减少弃风。首先,本文对产生“弃风”的原理,影响弃风的主要因素进行了分析,提出电能外送是目前解决新疆新能源消纳不足最有效的方法。然后以提高新能源消纳能力为目标,提出一种计及电能外送通道的跨区互联电网优化方法。将风电作为负值负荷,叠加负荷得到广义电力负荷;利用灰色斜率关联法比较电力负荷与广义电力负荷曲线之间的相似性,挖掘互联区域的源荷时空匹配特性;最后,基于电源约束,建立评估风电平衡区域风电消纳能力的数学模型。其次,本文基于以上提出的扩大风电平衡区域来提高新能源消纳能力的方法,兼顾输电线路的经济性,提出跨国电网互联双层规划模型:上层以备选区域的组合形式作为决策变量,以弃风量最小为目标构建上层模型,实现备选互联区域的优化组合;以互联通道的拓扑及容量为决策变量,基于投资经济效益最优目标,构建下层混合整数规划模型,实现互联输电线路落点与参数的优化选择;上层备选区域的组合结果作为下层规划的约束条件,同时,下层将结果反馈到上层进行经济校验。再次,本文调用两次遗传算法对上述模型进行求解:首先产生上层初始化种群,利用遗传算法求解出最优决策,然后将可行的上层决策代入下层规划模型中求解,同时,将下层模型的最优解反馈到上层求解上层适应值,再次调用遗传算法,判断上层最优解是否在可行域内,如此反复,最终得到全局最优解。最后,本文基于典型风电出力与负荷数据,编程对该模型进行算例求解,规划结果表明:从中长期规划的角度,在风电区域与负荷区域之间新建了1条输电线路,使新疆弃风量降低到3128MWh,取得了6772万元的年收益,提高了新能源消纳能力并取得了一定的经济收益,该规划方案可以满足负荷区域直至2030年的电力需求。最后经理论分析、敏感度分析,验证平衡区域的划分、备用率、常规机组最小技术出力系数、电价等因素都会对新能源消纳能力产生影响。本文的研究工作可以提升电网的经济效益,对新能源的消纳具有指导意义,对实现“全球能源互联网”具有实践意义。