为有效解决化石燃煤紧缺以及传统燃煤电站对环境的不良影响,优化传统燃煤发电技术、扩大清洁可再生能源的应用势在必行。光煤互补发电系统是在传统燃煤电站的基础上,合理集成太阳能热量的一种发电系统。一方面,可通过共享燃煤发电机组的基础设施降低太阳能热发电的初始投资成本;另一方面,能充分利用太阳能降低电站煤耗从而实现节能减排。针对我国太阳能资源丰富地区富煤少水的特点,围绕槽式太阳能辅助直接空冷机组展开热力性能研究具有重要意义。本文对槽式太阳能辅助某600MW直接空冷机组组成的光煤互补发电系统搭建了数学计算模型和热力性能评价模型。选取槽式太阳能集热场并联替代发电机组#1高压加热器的集成方式,针对发电机组的典型负荷:100%THA,75%THA和50%THA以及典型运行模式:功率增大型（PB模式）和燃煤节省型（FS模式）,分别对槽式太阳能辅助直接空冷机组在不同负荷、不同运行模式下的各级抽汽流量分配规律、太阳能发电量、光电转换效率、标准节煤量进行了模拟计算和对比分析。结果表明:随着#1高压抽汽逐渐被太阳能热取代,汽轮机后续级抽汽系数逐渐上升,上升幅度随机组负荷的增加而增加;互补发电系统的太阳能发电量、光电转换效率、标准节煤量在PB模式下更优。为解决在FS模式下传统最佳背压优化目标评价指标在光煤互补发电系统的不适用性,提出了太阳能利用效益最大化新热循环效率评价指标,在两种典型运行模式下开展了以该指标最大为目标的背压优化,获得了背压优化对槽式太阳能辅助直接空冷机组热力性能的影响规律,结果表明:（1）PB模式下机组太阳能占新增功率份额始终高于FS模式,且两种运行模式之间太阳能占新增功率份额的差值随机组负荷及DNI的增加而增大;（2）背压优化后两种运行模式下机组的热循环效率均有提高,相同工况下,发电机组在FS模式下的标准节煤量低于PB模式,但背压优化后机组在FS模式下的标准节煤量增长倍数始终高于PB模式;（3）在FS模式下的最佳背压和光电转换效率均低于PB模式。针对空冷机组背压受环境温度影响显著的特点,研究了环境温度对互补发电机组在最佳背压条件下热力性能的影响规律,结果表明系统的光电转换效率、热循环效率和节煤量的提升效果随环境温度降低而升高。基于上述研究成果,考虑实际运行中的气象条件,选取夏至日与冬至日作为典型日,模拟了槽式太阳能辅助直接空冷机组始终在最佳背压下运行的实时情况。最后,根据高压抽汽被太阳能热量取代顺序的不同,提出了槽式太阳能热量在恒温控制下取代前三级高压抽汽的三种不同集成方式:并联集成方式、低压串联与高压串联集成方式,并对比研究了不同集成方式下太阳辐照强度对槽式太阳能辅助直接空冷机组热力性能的影响规律以及背压优化后热力性能的提升规律。结果表明,太阳直接辐照度较低时,低压串联集成方式下系统热力性能最优,太阳直接辐照度较高时,并联集成方式下系统热力性能最优。为满足电网调度要求,从机组输出功率的角度对不同集成方式下集热场运行面积进行了分析选择。结果表明,系统在不同太阳直接辐照度、不同机组输出功率下最佳集成方式各不相同。基于上述研究成果,从集热运行面积一定和机组输出功率一定两个维度,以光电转换效率最高为目标,通过切换三种不同集成方式实现互补发电机组在典型日的优化运行。