现代大型电力系统中电源结构多元化，不同类型机组特性各不相同，因而对其运行的要求也发生了相应改变，需要对机组的启停和出力组合进行更合理的调度安排，最大限度地减少能源消耗，进一步提升机组的节能潜力。为了在更长的时间范围内，统筹考虑电力系统运行效益，合理安排机组的启停和出力，对系统的经济性和安全性有更宏观的反映，本文对兼顾电力系统经济效益和环境效益的中长期机组组合问题的多目标建模和求解进行了研究。机组组合问题是一个大规模动态非凸混合整数规划问题，对其求解十分困难。本文建立了兼顾环境效益和经济效益的多目标中长期机组组合问题模型。为了获得多目标模型的具有均匀分布的Pareto最优解集，采用NNC法将多目标问题转化为单目标问题，运用GAMS／CPLEX进行求解。同时，随着机组组合模型逐渐贴近实际，约束会明显增多，求解难度会增大，用严格的数学理论优化方法求解会出现困难。因此，提出了求解机组组合问题的实用化算法，结合工程实际约束，实现了节能调度要求下的发电机组排序、开机组合确定、基于等备用原则的备用容量优化安排、机组出力优化的电力系统机组组合优化流程。采用某省级电网的实际数据，针对1周（168时段）和1个月（720时段）的机组组合问题，分别采用NNC＋GAMS／CPLEX和实用化算法求解，并进行了对比分析。此外，还采用实用化算法对该电网春节前后41天的机组组合问题进行仿真分析。