我国“三北”地区风力资源丰富,但是在北方地区冬季供热期间,大量供热机组在“以热定电”方式下运行,限制了电出力的调节能力,而传统火电机组调节速率较慢,不能提供足够的调节能力和备用能力,造成了大量弃风的现象。因此,提升北方地区电力系统调节能力和备用能力,增强系统灵活性,解决风电等可再生能源的消纳问题已迫在眉睫。利用燃气轮机组所具有的快速响应和调节能力,可以弥补传统火电机组调节能力的不足,促进可再生能源消纳。但是在现有电网调度中,只从燃气轮机组出力可行性的角度考虑气网侧约束的影响,没有从燃气轮机组备用能力以及能力大小的角度考虑气网侧约束的限制,这将造成调度结果不可行甚至威胁系统运行安全。因此有必要在经济调度时,充分考虑电力系统与天然气网络之间的相互作用和耦合关系的影响。首先,针对火电机组调节能力不足导致的风电消纳问题,本文通过充分发挥燃气轮机的调节速率和备用能力,来提升系统调节能力。在不考虑气网约束对燃气轮机组影响的条件下,建立了考虑燃气轮机组调节能力的电力系统经济调度模型。并通过仿真算例验证了燃气轮机组的快速调节能力对风电消纳的促进作用。其次,为解决现有调度模型中,没有充分考虑气网侧约束对燃气轮机组备用能力和备用可行性影响的问题,提出了考虑气网运行约束的含风电系统经济调度及备用配置模型,将燃气轮机组的备用出力范围视作天然气网侧的不确定负荷,利用鲁棒的思想检验燃气轮机组备用出力范围是否可行。通过算例说明了气网约束对机组调度出力和备用安排的限制,强调了天然气网负荷波动对系统经济调度结果产生的影响。最后,为了应对风电不确定性,解决确定性调度模型按风电比例增加备用导致备用配置过多、调度结果不经济的问题,本文提出了考虑风电不确定性和气网运行约束的鲁棒经济调度和备用配置模型。在气—电经济调度及备用配置模型中利用鲁棒优化方法应对风电不确定性,避免备用配置过多导致调度结果不经济的问题。通过算例仿真说明了鲁棒优化对调度和备用配置结果经济性的影响,验证了上述方法的经济性。