为了应对气候变化,能源清洁低碳转型已上升为国家战略。大量新能源并网在促进发电侧清洁替代的同时,也对常规的电网调度体系造成冲击,产生弃风、弃光、弃水等问题,我国“三北”地区的弃新能源问题在供热期尤为严重。其原因在于我国电源结构以火电为主,火电属于不灵活电源,热电机组更因为热电未解耦而属于灵活性最差的电源之一。风光出力的不确定性又恰好对电网灵活性提出了很高要求,因此当系统灵活性不足时,弃电现象不可避免会发生。针对上述问题,特别是其中电热互动的问题,该论文旨在遵循在电力需求侧增加蓄热能力这一电热友好互动技术路线,提出相应的模型、算法和策略,实现围绕蓄热锅炉(群)的量化分析与优化调度。首先,基于电力系统中发用电充裕性问题的研究框架,以电热互动系统为研究范畴,对火、风、光的发电原理和蓄热锅炉供热原理进行分析,根据运行特性完成功率调节灵活性的建模。其次,提出热量边界、功率边界、蓄放热可行域等概念,基于这些概念给出一定调峰策略下蓄热锅炉备用能力的量化评估方法。基于实际电网的规划场景,分析推测了高比例蓄热锅炉供暖方式下向电网提供备用能力的规模和消纳新能源的效果,对比分析了蓄热罐配置、备用市场时间尺度等因素对蓄热锅炉运行备用能力的影响。然后,改进传统调度运行的策略,在确定性备用约束里计及了蓄热锅炉的备用能力,以火电机组煤耗和弃风光最小为目标函数,建立了配置蓄热锅炉的电热互动系统优化调度模型。将带有连续和离散决策变量的复杂问题转化为混合整数线性优化问题(mixed integer linear programming,MILP)求解。算例分析表明配置蓄热锅炉可以有效解耦热电机组“以热定电”约束,使电热系统互动更为友好。最后,提出能够应用于更高比例新能源接入系统、计及电热互动能力的风险调度策略。引入风险价值(value at risk,VAR)概念,以系统的风险控制总成本为目标函数,建立了基于多场景集的风险调度优化模型,并实现求解。算例分析表明,在含高渗透率新能源的电热系统中,风险调度比传统调度更能合理安排系统的机组出力,在保证电网运行可靠性的同时,在各类场景中获得更小的风险控制期望代价。