随着全球气候变暖问题的日益突出,国际社会对于减少温室气体排放的呼声越来越高。电力行业作为最大的二氧化碳排放源,积极参与碳市场具有重要的减排意义。碳市场建设为电力行业引入新的资产种类和减排途径,同期进行的电力市场化改革将优化电力资源配置,促进低碳电力发展,电力市场和碳市场必将通过电力行业这一纽带产生复杂的交互影响。本文旨在研究电力市场和碳市场的交互影响机理并构建仿真环境,建立两者之间相应的数学模型进行仿真研究,使得市场分析从基于历史数据的事后分析转向基于仿真态势推演的事前分析,以支撑市场运营的机制参数优化以及市场参与者行为决策调整。本文主要研究内容如下:研究电力行业碳交易机制和配额分配方案,为市场建模和实证分析提供理论基础。分析电力市场和碳市场直接或间接耦合的影响机理,构建两者之间的互动模型。在大能源动态仿真平台上,设计电力系统碳交易混合仿真,为市场互动模型的仿真创造了条件。分析电力现货市场的机制和机组短期运行边际成本,建立了碳市场环境下的电力现货市场模型,并设置了发电企业和电力经济调度的目标函数和约束条件,利用统一出清机制进行电力现货市场出清。基于实际发电机组数据对建立的电力现货市场模型进行了仿真研究,研究结果表明:计入碳排放成本后,机组供电成本显著增加,碳价需要超过一定阈值才能促使低排放机组优先出清,达到系统减排效果。对电力市场环境下的碳市场运行进行仿真分析。以建立的电力现货市场模型为基础确定发电商当日发电量和碳排放量,通过建立的行为代理模型确定发电商的碳市场交易策略,模拟碳市场运行状态。仿真研究结果表明:如果监管者对高排放发电企业实施配额全额免费发放,市场减排效果很差;碳价计入发电企业短期运行成本后,机组的边际成本发生变化,长期将会促使低排放机组代替高排放机组发电,改变电力市场的出清顺序,低排放机组出力增加,实现电力行业减排效果;市场监管者应在建设过程中逐步提升碳价水平,使碳价水平达到合理值,达成减排目标与效果。