目前我国已在七个省市开展碳排放权交易试点,并计划于2017年启动全国碳排放交易体系。电力行业是我国最主要的碳排放源头之一,也是实现国家节能减排目标的主力军。碳交易的实施给电力行业带来了许多机遇和挑战,它也为电力系统中的许多传统问题的解决带来了新的思路。此外,智能电网的发展使得负荷侧的主动性和互动性得到提高,而新电改方案的推进也为负荷侧资源参与电力供需平衡提供了政策支持。在此背景下,本文对考虑碳排放权分配和源荷互动的电力系统优化调度和交易机制问题展开研究。首先介绍了基于历史排放量的分配和基于发电绩效标准的分配这两种常用的碳排放权分配方案,提出了基于玻尔兹曼分布的分配这一新的方案,并通过实际的算例对三种方案的分配效果进行了分析和比较,指出了基于玻尔兹曼分布的分配方案的优势。接着本文以碳排放权分配方案为基础,并通过虚拟电厂整合负荷侧资源,建立了考虑碳排放权分配和负荷侧资源的安全约束机组组合模型,并将其转化成了一个混合整数二次规划问题进行求解。通过算例,研究了需求响应、储能以及分布式发电这三种典型的负荷侧资源的加入对机组组合结果中系统总成本降低和总碳排放量减少的作用,分析了负荷侧资源的响应对系统机组组合的影响,并讨论了分配方案和碳排放权价格对系统总碳排放量的影响。最后建立了考虑碳排放权分配的机组报价函数,以负荷聚集商的形式整合负荷侧资源,提出了考虑源荷互动的电力市场出清模型。该模型为双层优化模型,上层为系统运营商的优化模型,下层为负荷聚集商的优化模型。利用基于KKT条件的方法对模型进行求解,研究了负荷侧资源通过电价和联络线功率作为纽带与主网中的电源进行互动的过程,分析了源荷互动在降低系统运行成本、减少碳排放、缩小机组出力峰谷差以及促进分布式电源发电等方面的作用。