电力系统机组组合作为电网经济调度的子问题，是编制短期发电计划首先要解决的问题，具有多阶段、非凸、离散、非线性、高维数等特点，因此在理论上很难找到最优解。然而由于机组组合在电力系统经济运行中的重要性，长期以来大家一直在探索研究，提出了多种方法。其中动态规划法应用很广，理论上可以得到最优。但其在求解过程中随着机组数量的增加，以及考虑启停时间的约束，使状态数大大增加，从而计算量非常大，形成“维数灾”，限制了所解决问题的规模。 Petri网作为离散事件动态系统的一种强有力建模工具，在各个领域得到了广泛应用。基于Petri网的特点和动态规划法的局限性，本文构建了一种与外界环境有信息交流的受控着色Petri网模型。在火电机组组合问题中，此模型可方便地把机组的启停时间约束及费用转化为开关量形式，同时将模型的输出传递给目标函数，使动态规划法在寻优过程中的状态数大大减少，提高了算法的效率。 对于抽水蓄能电站，其上下库水位的变化及机组出力属于一个连续变量动态系统；而机组的工况转换则属于一个离散事件动态系统。基于这些特点，本文构建了一种以连续变迁的激发速度为优化变量，以时段电价为加权系数，以系统的最大产出为优化目标的受控混合Petri网模型，可以直观地处理蓄能机组的经济调度问题。 同时，本文将系统分解协调思想应用于机组组合问题的求解中，把机组组合问题分解为火电与蓄能两个子系统的经济调度问题，采用串行求解策略，子系统顺序优化，系统间相互协调，避免了在单一优化目标下因约束条件与状态数过多而导致算法复杂和求解效率下降以及不收敛等问题。 基于高级Petri网模型、动态规划法，以及系统分解协调思想相结合的求解方法为含有蓄能机组的大电力系统经济运行问题提供了一种新的建模思想和较优的调度方案。 电力系统辅助服务是维护电网安全稳定运行的重要手段。本文介绍了辅助服务的基本概念，分析了其研究的主要内容，综述了其研究现状及国内外电力市场中的具体实践。在此基础上，针对AGC与备用两种辅助服务，分别对其容量需求进行了研究。在AGC容量需求研究中，按照系统可靠性的要求，引入CPS考核指标，构建了AGC容量预测动态修正模型。在备用容量需求研究中，考虑发电系统可靠性，将系统的缺失容量等效为一个随机负荷，把各时段的期望负荷与预测负荷的差值作为备用的需求容量，同时根据系统可靠性指标对其进行修正。 另外，本文在构建AGC容量需求模型和备用容量需求模型的同时，将其分别应用于广东电网的．AGC与备用容量需求计算中，根据系统实际运行数据进行了预测。两个模型计算过程清晰、简洁，预测结果合理。应用表明，本文所采用的AGC与备用容量需求模型可靠且有效，具有一定的实用价值。