在世界范围的能源转型阶段,我国提出了发展清洁低碳、安全高效能源系统的目标。在此背景下,我国北方地区风、光等新能源发电持续快速发展,且热电联产机组在火电中占比也在不断提高。在供暖期,热电联产机组采用“以热定电”运行方式优先满足供热,占用了大部分发电空间,剩余发电空间难以满足新能源电力的消纳需求,从而导致大量的弃风、弃光。为缓解新能源上网与热电联产机组供热之间的冲突,我国正在积极推进热电企业进行运行灵活性提升改造。运行灵活性提升后,热电企业内部的机组运行特性将发生显著改变,且可能会增加补偿供热设备,导致其内部结构与运行复杂度大幅提升。如何对热电企业内多样化热-电资源的技术经济特性建模与评价,如何实现内部最优协同运行,以及如何构建竞价策略参与调峰市场和现货市场以实现利润最大化,成为当前热电企业迫切需要解决的问题。本文以我国主流的燃煤抽凝式热电机组为对象,建立了机组层面改造后的可行运行域模型与煤耗特性模型,机组配置补偿供热设备后整体可行运行域模型,以及补偿供热设备的煤耗特性模型。在此基础上,针对当前原理迥异的多样化提升方案缺乏量化评价的现状,提出将电力下调峰所导致的供热侧煤耗增量作为电力调峰成本,并以此为核心指标,建立了包含调峰能力、调峰成本、节煤效果和环保减排量在内的多角度量化评价模型。通过对实际热电机组的算例分析,明确了各提升方案的相互关系和适用场景,为热电企业进一步协同内部多样化热-电资源,制定优化运行策略提供了理论基础。针对运行灵活性提升后,热电企业如何优化安排内部多类型机组和多种补偿供热设备的次日运行计划以同时满足电、热负荷的问题,提出了可兼容我国当前主流灵活性提升方案的热电企业内部热-电资源协同优化运行通用模型。该模型以最小化供能成本为主要目标,将供电偏差惩罚纳入目标项,增强了模型的适用性,可为热电企业根据整体供能计划优化安排内部资源运行、参与市场决策以及评估企业整体灵活性提供决策工具。算例以我国北方某典型热电厂为例,通过对不同供暖期、不同新能源接入场景、不同灵活性提升方案下的计算分析,表明了模型的适用性和有效性。基于企业内多样化热-电资源协同优化运行模型,以东北区域现货市场开展前的实时深度调峰市场为背景,针对运行灵活性提升后热电企业参与市场进行日前竞价决策的问题,考虑当前实时深度调峰市场以统一的市场清算价格结算、需求具有不确定性、市场公布信息有限等特征,提出了基于调峰机会成本的价格接受者角色竞价策略。围绕参与市场的三个关键问题（能力、成本、意愿）,提出了热电企业的最小出力模型、下调峰总成本模型、两档单位深度调峰电量成本模型和两档报价决策模型。基于北方某典型热电厂的算例表明,所提模型可为我国北方主流热电企业参与市场提供有效决策,同时灵活性热电企业在调峰市场下具有较大的获利空间。以我国正在积极推进的现货市场建设为背景,针对运行灵活性提升后热电企业参与日前市场的竞价决策问题,基于我国市场初期信息有限的特征,提出了基于价格接受者的竞价决策模型。该模型考虑储热具有时段耦合的特征,采用了热-电分步决策流程,构建了基于市场价格预测的最优产量决策模型以及基于最优产量决策的分段报价模型。算例结合实际热电厂与试点省份的实际出清价格,验证了模型有效性,并分析了多种场景下热电企业对电力现货市场的适应性、运行灵活性提升对企业利润的提升效果等问题。上述研究,为当前灵活性提升背景下热电企业进行运行决策提供了工具,也为监管部门制定运行灵活性提升相关政策提供了参考。