尽管可再生清洁能源发电在我国得到高速发展,燃煤火电仍将长期主导我国电网电源结构,而其排放对大气环境的影响不容忽视。在电力系统优化调度方面,目前的大气污染物排放总量控制方式缺乏针对性和可持续性,面对我国重点人居环境重污染天气频发的现状,有必要研究更具适应性的电力调度方法。为此,本文考虑气象条件和大气环境容量的时空差异化分布,借助短期能源环境激励措施及多区域电网互济策略,驱动电力系统发电资源于关键时间及空间节点合理动态调配,以期实现大气环境资源在更大时空范围的余缺调剂。电力系统运行方式对大气环境的影响涉及多种电气与非电气源流量的复合制约关系及多时空层级的交叉融合,首先应厘清其中的关键影响因素。为分析电力系统运行方式对大气污染链上关键环节的影响,本文分别建立了大气污染物排放量计算模型、污染物扩散时空分布模型和受污染地区大气环境容量模型。在此基础上,建立了评估电力系统运行方式对大气环境总量影响和分布影响的若干指标。通过算例验证了所建评估指标的合理性和有效性,指出了基于污染总量指标的控制方式在针对性改善重点地区空气质量方面存在局限性,论证了在电力调度方法中考虑污染分布指标优化的必要性。利用所建立的污染分布指标,本文构建了差别化的大气环境容量约束。在传统机组组合和经济调度问题基础上,追加不同地区的环境容量约束,通过限制对重点人居环境有较大影响的燃煤机组出力,来降低其排污量,进而改善相关地区空气质量。以混合整数规划形式建立了大气环境容量约束的日前电力优化调度模型,并通过算例验证了模型的有效性。所提出的方法有助于促进电力—环境调度由系统排放总量控制方式向重点地区分散控制方式转变和升级。随着国家生态GDP核算体系的构建,燃煤机组减排带来的生态效益受到关注。为此,本文建立了生态GDP核算体系下的日前电力优化调度方法,可视为一种针对污染分布指标优化的可行方案:以刚出台的环保税代替传统排污费,将燃煤机组排放的多项大气污染物纳入征税范畴;以差别化的空气质量改善生态补偿金核算燃煤机组因发电计划调整而带来的生态效益,并考虑不同地区大气环境容量的差异整定补偿价格调整系数。在优化目标中计及环保税和补偿金,建立了生态GDP核算体系下的日前电力优化调度模型,并通过算例验证了模型的有效性。所探讨的补偿价格与空气质量改善效果的联动关系,可为各级政府有针对性地制定环保税与生态补偿政策提供决策参考。在计及上述环保税和空气质量改善生态补偿金的基础上,进一步考虑多区域电网环境互济效益,本文建立了面向重污染天气治理的日前电力优化调度方法。以重污染天气绿色证书激励风电等清洁电能替代;同时,通过调整跨区联络线计划,实现大气环境容量富余地区所辖电网向重污染地区所辖电网提供跨区电力支援。基于“区域内优化、区域间协调”的原则,分别建立了环境效益优化的区域电网日前电力调度模型及提升环境互济效益的多区域电网协调模型,并通过算例验证了模型的有效性。所提出的策略能够在一定程度上缓解重点人居环境的天气重污染状况并促进清洁能源消纳,可为我国“国—分—省”多级电网调度提供简便易行的技术支撑。