目前，世界的水资源趋于紧张，我国更被列为13个贫水国之一。建设大型火力发电厂需要消耗大量的水资源和煤炭资源。空冷机组的凝汽器因用冷却空气来冷却，能够节水65%以上。在我国西北地区，煤炭资源蕴藏丰富而水资源又很缺乏，使得空冷机组具有不错的发展和应用前景。在政策引导下，我国空冷机组建设进入了快速发展期，已经有越来越多的空冷机组投入运行。然而，空冷机组凝汽器的换热过程为表面一次换热，凝汽器的背压受环境因素的影响较大。在背压较高时，空冷机组的发电能力会极大地受到限制，从而影响发出的功率，同时影响电网的频率。在过去空冷机组未大量并网时，这个问题未受到重视。随着空冷机组越来越多的并网，为了保证电力系统的安全和稳定，研究含空冷机组的区域电力系统的调频问题无疑具有重要的意义。首先用GRIDDATA插值处理气象预报数据，得到不同空冷机组所在地的气象信息。然后考虑环境因素的影响，运用机理建模法和辨识法建立了空冷机组的模型和含空冷机组的区域电力系统的调频模型，并在运行点附近将含空冷机组的区域电力系统的模型转化为线性传递函数。在正常工况和特殊工况下，仿真了区域电力系统的频率调节过程。并通过观察伯德图来分析环境温度、迎面风速和空冷机组的功率份额等因素对区域电力系统的频率特性的影响。为了进一步定量的评估环境因素对含空冷机组的区域电力系统调频性能的影响，定义了一次调频能力和二次调频能力为评估指标，推导出其解析式，并通过时域仿真验证了该指标的有效性。在不同环境温度、迎面风速和空冷机组功率份额下，计算出不同因素下的调频能力解析解，拟合出各因素与调频能力的关系式。在调频能力研究的基础上，通过在特殊工况下进行时域仿真分析，确定了空冷机组能够并入区域电网的最大容量和对应的最小调频能力，以此作为检验空冷机组并网是否满足要求的标准。最后提出了改善含空冷机组的区域电力系统调频性能的方法，包括结合数值天气预报进行调度和改变抽汽逆止门的开度的方法，并通过仿真来验证这两种方法是否有效。本文研究工作得到国家重点基础研究发展计划（973计划）（2012CB215201）、国家自然科学基金项目（编号：51107014）以及国家高技术研究发展计划（863计划）重大项目（2011AA05A105）的资助。