高比例新能源电力系统中,源荷双侧不确定性增强,电力平衡调节面临严峻挑战。电网日益增长的运行备用需求同现有粗放的备用配置准则之间的矛盾已成为运行调度中最突出的问题之一。新能源渗透率持续高速增长,仅依靠常规电源提供运行备用是不够的,拓展备用资源来源、挖掘灵活调节资源参与系统调节,已成为满足高比例新能源消纳的关键。本文立足于日前调度时段,考虑新能源/负荷预测不确定性和多类型灵活资源调节能力,实现对系统运行备用容量需求的在线动态评估、分类精细化管理和优化配置。主要研究内容及研究成果包括:（1）分析并揭示高比例新能源电力系统运行备用容量需求的季节性、时段性和预测值分布特征,同步构建一种基于聚类与核密度估计的运行备用容量需求动态评估方法,并采用备用覆盖率（RCP）、无效备用（RR）和同步系数（PPCs）多维指标对评估结果进行适应性分析。同时,为兼顾电网供电可靠性和新能源消纳需求,通过保证出力法将新能源纳入次日电力平衡,提出一种考虑动态备用容量需求的常规电源开机容量制定策略,为调度部门制定次日发电计划提供决策参考。（2）统筹“源网荷储”多类型资源自身运行特性,并结合高比例新能源电力系统资源禀赋特点及相关规范章程量化各资源主体在复杂运行场景下的备用水平。通过将备用来源由单一的常规同步机组扩充至风电/光伏场站、储能装置、交/直流联络线和需求侧,推动多种能源方式互联互济,有效缓解常规同步机组调节压力大、系统备用裕度不足等问题。同时,提出一种基于源网荷储多主体特征的运行备用容量分配准则和优化模型,实现运行备用在“全网-同类资源-机组”的逐级精细化配置,最大程度地规避弃风、弃光和有序用电现象。（3）针对高比例新能源电力系统惯性水平低、大容量有功冲击事故下频率越限风险突出等问题,基于频率变化率/极值频率、运行备用容量和等效惯性水平牵连耦合解析表达式,本文构建一种计及频率稳定的运行备用容量优化分配模型,并相应提出迭代求解策略。模型综合考虑电力系统正常运行状态（主问题）、预想有功扰动事故下（子问题）的备用容量优化分配,发挥源网荷储深度融合优势、提升电网在有功冲击事故下的频率响应能力。仿真算例分析表明,所提模型可显著改善系统频率变化速率/跌落幅度,提升高比例新能源电力系统频率质量。总体而言,本文研究成果有助于降低对常规同步电源的运行备用依赖,保障高比例新能源电力系统稳定持续发展,助推双碳战略目标实现。