规模化风电和高比例热电联产并存的我国“三北”地区,供热期热电联产机组通常运行在“以热定电”模式,形成的强耦合运行约束限制了其调峰能力,导致系统灵活性不足,造成严重弃风。相比于已有提升系统灵活性的措施,如引入储能和电热转换装置等,利用业已存在于城镇集中供热基础设施中的管网与建筑物的热动态特性,可以在无需较大额外投资并保证用户供热质量和热舒适度的条件下,通过热电联合系统协调控制打破强耦合运行约束,进而提高系统风电消纳水平。本文对此展开研究,具体如下:通过对集中供热系统的基本构成和各关键环节主要特性的分析,结合热力学相关原理和电力优化调度理论,建立了各关键环节的基础数学模型,可分别刻画热源热电联产机组的电热运行特性、供热管网的热力水力和网络拓扑结构特性、热负荷建筑物的室内热力动态平衡特性,以及热源-管网-热负荷之间的热传递关系特性,为后续系统性研究奠定模型基础。通过对传统“以热定电”运行模式与考虑管网与建筑物热动态特性的电热协调运行模式的对比剖析,明确了所提模式的内涵和拓展热电联产机组运行区间的机理,基于上述详细模型,考虑电力系统和热力系统相关约束,以包含弃风惩罚成本在内的系统总运行成本最小为目标,构建了综合考虑二者以及仅考虑其一热动态特性的热电联合调度模型,与不考虑二者热动态特性的传统调度模型相比,能够显著增加风电消纳水平并有效降低系统总运行成本。面向大规模区域中的实际应用,在表征集中供热系统热动态特性的详细模型基础上,建立了基于储热装置等效和基于自回归分布滞后时间序列的两种集中参数简化模型,针对电力集中控制而热力分散控制的特点,提出了分层热电联合调度模式,与基于详细模型的热电联合调度模式相比,调度模型的变量数量和计算时间有效减少,可减轻电力调度控制中心设备层面的计算难度和通信压力以及人员层面的认知负担。以我国东北电力调峰辅助服务市场专项改革试点为背景,研究了利用集中供热系统热动态特性促进风电消纳的方案对市场各主体的电、热出力和实时深度调峰辅助服务费用所产生的影响,通过对各主体个体效益和系统整体效益的阐述,明确了实施所提方案能够从个体层面激励热电联产机组利用管网与建筑物热动态特性主动参与调峰,并进一步从整体层面实现系统稀缺调峰资源的优化配置。