针对当前的电力市场宏观环境和市场环境,本文充分考虑供电公司在多个电力市场中投资的复杂性和购电投资组合模型对参数的敏感性,将鲁棒优化方法运用到供电公司购电投资组合模型中,用它来表达和求解数据和参数的不确定性问题,建立了基于鲁棒均值-下半偏差模型和基于鲁棒最坏情况的VaR模型的供电公司多市场购电电量分配模型,为供电公司多市场购电和风险控制提供了新思路。本文主要研究内容简述如下:第一章,绪论部分对电力市场中供电公司多市场购电投资组合的研究背景、意义、现状进行分析,并列出了本文研究工作的大纲。第二章,本章主要介绍了研究的数学理论背景:鲁棒优化的几种常用形式、对偶理论和最坏情况下的VaR及它出现的各种不确定性。第三章,本章基于供电公司在多市场中购电电价呈随机波动的特性,用均值-下半偏差作为购电风险测度,并用鲁棒优化处理电价的不确定性,建立了供电公司鲁棒均值-下半偏差(Robust Mean Semi-Deviation)购电策略优化模型。最后利用广西电网公司提供的数据进行实证分析,验证了模型的有效性和适用性,表明此模型对供电公司的投资组合决策具有一定的参考价值。第四章,本章考虑供电公司在多个实时电力市场中购电投资退出时刻出现两种不确定性的鲁棒投资选择问题:退出时刻分布的不确定性和退出时刻投资收益条件分布的不确定性。在退出时刻的分布和投资收益率的条件分布的部分信息是可用的情形下,以最坏情况下的VaR模型作为供电公司多市场购电投资策略模型,然后将相关问题表示为能被有效解决的半定规划问题。并利用广西电网数据进行实证分析,结果表明模型的有效性和适用性,对供电公司的投资组合决策具有一定的指导意义。