面对我国迅速扩大的新能源发电规模,单纯依靠电力系统接纳新能源已面临巨大瓶颈,以弃风为代表的新能源限电问题亟待解决。为了解决新能源发电的消纳问题,电力系统与其他能源类型系统联合运行的综合能源系统成为了新的突破口,受到了国内外学者的广泛关注。基于我国弃风主要发生在三北地区集中供热期的时空分布特征,本文以电、热供能系统为核心,研究电热联合系统的优化调度,探讨解决风电消纳问题的途径。论文首先分析了电热联合系统的调峰机制,介绍了改善电热联合系统调峰能力的不同措施,分为利用电储能设备消纳弃风的直接作用措施,以及利用热储能或电制热设备释放热电联产机组调峰能力,从而提高风电消纳量的间接措施。并且,对电储能、热储能、电制热设备运行的综合经济效益进行了详细对比,给出了不同设备的综合经济效益排名。在传统热力系统模型的基础上,对热力网络中间节点建模过程进行了简化,保留了体现热力系统储能特性的关键部分,包括热力网络传输延时、热量传输损耗、热媒温度变化、采暖建筑热惯性,建立了一种热力系统“源荷直联”模型,直接表达了热源供热温度与热负荷需求的动态数学关系,减少了大量中间变量,更便于构建电热联合系统优化调度模型。提出了含个体修正策略的实数编码遗传算法,在优化求解过程中不仅体现了机组的调度策略,且能使电热约束条件严格满足。结合算例分析,验证了热力系统储能特性对电热联合系统调峰能力具有小幅的提升作用,但仍不足以释放热电机组的深度调峰能力。当风电消纳需求更高时,应进一步考虑投资附加设备。根据附加设备的综合经济效益排名,选择综合经济效益最佳的电热泵进行辅助供热。结合新的调峰辅助服务市场政策,从热电厂作为投资者的角度,提出了以热电厂年投资回报率最高为目标的电热泵容量优化配置方法。分别建立了电热泵的投资成本及运行效益模型,其中,重点分析了电热泵对热电厂在调峰辅助服务市场交易中经济效益的影响。基于年历史风电数据,按电网需要的深度调峰程度划分为五个场景,建立了各场景下热电厂被调用的深度调峰收入模型。以实际集中供暖区域为例,验证了本文所提容量配置方法的合理性及有效性,证实了在调峰辅助服务市场政策下,一方面热电厂可通过投资电热泵获得更好的运行效益,另一方面,增设电热泵可提高电热联合系统的风电消纳能力。基于仅考虑热力系统储能特性的电热联合系统优化调度模型,进一步研究在热力站处增设分散式电热泵后电热联合系统的优化调度问题。首先基于弃风时段的预判构建电热泵启停控制向量,其次基于热力平衡约束、热电机组出力调整约束建立电热泵运行功率控制模型。结合新的调峰辅助服务市场政策,在目标函数中扩充了热电厂深度调峰收支模型、电热泵的运行费用模型,更替了与电热泵相关的约束条件,建立了以电热联合系统综合运行成本最小为目标的优化调度模型,并应用Benders分解算法进行求解。结合算例分析,进一步证实了电热泵可有效释放热电联产机组的深度调峰能力,并且提高热电厂参与深度调峰的积极性,从根本上改善电热联合系统的调峰能力,达到提升新能源消纳水平的目的。