本文的研究目的是利用集中供热系统的热特性对热电联产机组的热-电负荷进行实时优化调度,提高热电联产机组在供暖期间的运行灵活性,从而在保证供暖质量的前提下,提高热电联产机组参与调峰的能力,为可再生能源接入电网提供更大的空间。本文用基于机理建模和关键参数辨识相结合的方法,研究建立了供热系统各关键部件及整体的数学模型,并以长春市某集中供热系统为例,利用运行数据对模型进行了验证。然后探讨了集中供热系统中管段和建筑物的蓄放热特性以及连接方式的影响,并通过算例研究了供热系统的蓄热量及变化规律。在模型研究的基础上,建立了供热机组热-电负荷联合优化模型,研究了参数对运行优化结果的影响。最后,开发了基于供热系统热特性的热-电负荷优化模块,并成功应用于长春市热-电联合运行优化示范工程中。通过对集中供热系统分模块、分层级、分区域建模的方法,结合关键参数辨识,建立了满足热-电负荷优化实时性要求的集中供热系统简化模型。以长春某集中供热系统为例,采用实测数据对模型进行了验证。模型计算出的典型换热站一次侧/二次侧供水温度、建筑物室内温度、热源总回水温度与实测值变化趋势基本一致,可以对集中供热系统的热力工况进行描述。通过对集中供热系统各部件以及连接方式对蓄放热特性影响的分析,指出集中供热系统的最大蓄热能力取决于其设计参数,与供热的调节方式无关;热网的动态响应时间常数与热网拓扑结构相关。通过对初值、边界条件以及集中供热系统中某些物理参数对运行优化影响的敏感性分析,发现电负荷初值、供水流量初值以及室内温度限制值对运行优化结果的影响很大。在分析的物理参数中,管段的物理参数对运行优化结果的影响比建筑物更为敏感。这与建筑物墙体质量、墙体面积和散热器面积本身的基数较大有一定关系。示范工程中基于集中供热系统热特性的热-电联合运行优化,以室内温度作为刚性约束,在不同的室内温度水平、室外温度变化以及计划供热量变化的情况下,室内温度最小限制约束都能够得到满足。而且用供热量优化后进行供热机组电负荷分配的方式,获得的热力计划较为平稳,适用于工程实践。