为加快我国能源转型,热电联产机组越来越受到重视,母管制作为热电联产机组主要的运行方式之一,以其高可靠性和运行灵活性广泛应用于中小型热电联产机组。目前针对母管制机组建模与控制展开研究的文献中,均存在研究对象组成结构简单,对母管动态特性认识不足的问题,且相较于单元制机组,母管制机组的母管压力是极其重要的被控量,但由于多炉多机、多根母管间的相互作用,呈现大惯性、强耦合、非线性等问题,常规的控制方法很难取得满意的控制效果。为此,本文以九炉六机双母管制机组为研究对象,通过动态建模、协调控制及负荷优化分配等研究,揭示了多炉多机耦合下的动态运行规律,并提出了有效的协调控制方案,为母管制热电联产机组的设计和运行提供了重要参考。论文首先基于模块化的思想,采用机理与经验结合的建模方法,建立了能反映变工况特性的九炉六机双母管制供热机组整体动态模型。之后对所建模型进行验证,一方面将建立的模型与既有文献进行动静态对比,另一方面通过定量和定性的方法分析了系统内各参数的变化情况,证明了其合理性。最后进行动态特性分析,深入分析了其动态机理和产生原因,特性表明母管压力的主要影响因素是满足“就近原则”的距离因素、锅炉、汽机和母管的阻力特性以及炉机间相互影响程度。论文深入研究了热电耦合下的母管压力协调控制问题,提出了两种解决方案,一是基于“锅炉跟随母管压力”的改进PID控制方案,该方案通过热电解耦,设计非线性PID和前馈信号补偿了大滞后、非线性和强耦合的问题;二是基于扩增状态观测器的多模型预测控制协调方案（GSEOMMPC）,该方案采用扩增状态观测器方法对子系统间的外扰作用估计后作为前馈信号输入多模型预测控制器中。仿真结果表明两种方案在满足电热负荷的同时,可以在允许范围内保持母管压力稳定。为合理确定多炉多机间的负荷分配系数,实现负荷的优化调度,论文设计了能效优化调度层+协调控制层的结构,并在能效优化调度层中提出了基于先汽机后锅炉的分层调度优化方法,以及基于带约束多目标粒子群智能算法（MOPSO）的全局调度优化算法,同时在调度过程中考虑了调压炉数量和类型的变化的影响。仿真结果表明,采用本文提出的两种负荷优化调度方法的机组运行煤耗量比采用平均分配负荷的机组运行煤耗量更低。