随着我国“碳中和、碳达峰”工作的加速推进,可再生能源在能源供应体系中的占比加速升高,然而,风、光等可再生能源的随机性以及发电质量等问题将影响电网的稳定运行。所以,也要重视化石能源被代替过程可能存在的潜在风险。在能源转型过程中一段时间内,煤电应与可再生能源充分配合,做好为能源结构平稳过渡的工作,从基础电源的角色逐步向综合能源服务、电力辅助服务等角色转变。对于中国的北方地区,有较大的供暖需求,因此,存在较大比例的热电联产机组。而机组在调整负荷参与调峰时,由于需要提供热负荷,因此,限制着电负荷的调整空间。在热电联产机组于火电中占比较高的地区,热电行业整体如何克服热电耦合的约束,进一步压低整体出力,提高自身的灵活性电力辅助服务能力,消纳不断增长的可再生能源是亟待解决的问题。本文针对不同类型的热电联产机组,基于各类型机组的热力系统特征,通过机组的汽水分布方程、历史运行数据两个方法,通过建模分析获得各热电联产机组的热电耦合特性,再对热负荷进行合理的重新分配,进一步降低热电厂整体的出力。一方面,研究在满足对外供暖需求下,建立多类型机组相互匹配的关于全厂最小运行方式的热负荷优化分配模型,确定全厂最低技术出力以及相应的开机方案;另一方面,构建全厂最小运行方式热负荷优化调度模型,对于连续的负荷变化进行优化,得到使得调度时间内电负荷最小的热负荷调度方案;同时通过图像用户界面搭建一个热电厂最小运行方式的热负荷优化分配平台。主要研究内容如下:1)根据不同类型热电联产机组的系统特点,本文提出了系统汽水分布方程建模和历史数据分析建模两种方法,以应对分析抽汽凝汽式机组、背压式机组以及部分供暖改造机组等不同类型机组。在不同数据情况能够有合适的方法获得不同类型的机组热电耦合特性,从而在运行约束条件下得到机组电负荷与热负荷的关系。建立热电耦合特性分析模型,分析获得不同类型机组的热电耦合特性。2)基于多类型的热电联产机组热电耦合特性,限定边界条件,建立多类型机组的全厂热负荷分配模型。从长期角度,通过给定全厂总热负荷,通过遗传算法求解得到全厂最低电负荷下限以及相应的机组开机方式。可在不限定机组与选定机组两种情况下进行计算。通过案例分析结果表明,在不同优化情况下全厂电负荷都有可观的降低,热电厂对可再生能源的消纳能力得到提升。同时探究了不同情况下的热负荷优化分配策略。3)在实际生产运行中,对于连续的热负荷变化,考虑机组变负荷速率上下限、旋转备用等动态约束,构建全厂最小运行方式热负荷优化调度模型。通过对机组的热电耦合特性分段线性化、引入整数变量的处理。可在一段时间内连续变化的热负荷下优化求解到最优的热负荷调度方案。通过案例热电厂在三个不同变化特征的全天热负荷数据下的热负荷调度优化,在不同的热负荷变化情况下热电厂在一天内的发电量都有着不同程度的优化减少。在短期方面,提高热电厂的对可再生能源的消纳能力。4)在MATLAB的GUI环境下建立热电厂全厂最小运行方式分析平台,包括机组热电耦合特性分析、全厂最小运行方式热负荷分配模块,并展示了平台应用分析过程和结果。通过平台图形用户界面,能够直观快捷地完成各类型机组热电耦合特性与全厂最小运行方式的分析,为电力调度部门分析研究、合理规划热电联产机组发电计划提供参考。