近年来我国电力市场改革的范围正在逐步扩大,在开放的电力市场中通过竞争来提升在发电及输电环节中的收益(或降低成本)是电站必须要考虑的问题。此外,随着新能源电力在电力系统中的渗透率越来越高,其对电网的影响越来越大,尤其是风电、光电等出力具有波动性和随机性。本文以开放的电力市场环境为基础,研究包括新能源电力在内的电站发电方案及输电方案的优化方法。首先,根据各种类型电站在投资建设、生产运行及维修过程中所产生的成本的特性,以两部制法为基础,考虑能源环境问题及各类电站成本的时空特性,给出了火电厂、风电场、光伏电站、水电站和核电站计及碳排放因素和备用成本的发电成本模型。其次,将新能源电站视为与火电厂一样的市场参与者进行竞价,并且各电站不仅可以在日前市场中竞价,还可以在日内市场中再次提交新的报价曲线,为处理如由新能源电站出力预测困难造成的问题提供了有效解决途径。提出基于非合作博弈的双层优化方法来最大化电站的收益,其中电站位于双层优化的上层,售电公司位于下层。采用非合作博弈来优化电站间的竞价过程,电站以报价参数作为策略优化各自收益。仿真算例表明电站通过优化提高了收益,验证了所提的基于非合作博弈的双层优化方法的有效性。再次,在开放电力市场中电站可直接卖电给电力用户,但需向为其提供输电服务的电网企业支付过网费,考虑到输电线路的容量限制,基于参与定价法构建计及阻塞成本和网损成本的过网费模型。每个电站可以在各个时段选择从不同线路上传输的电量,线路的阻塞程度与所有电站的决策都有关系。基于非合作博弈方法来优化电站的输电方案进而降低过网费。此外,对纳什均衡解的唯一存在性进行了证明,并给出了实现优化过网费的分布式算法。算例表明电站参与非合作博弈后过网费有所降低,验证了所提的基于非合作博弈的过网费优化模型的有效性和可行性。最后,为促进新能源消纳,借助特高压线路将风光火打捆远距离输送到负荷中心,考虑电站的发电成本、过网费、碳排放成本和政府补贴,建立电站的成本函数模型,进而给出电站的收益模型。在考虑到电力系统供需平衡、机组出力限制和输电线路容量限制的约束条件基础上,进一步添加了机组爬坡速率约束。电站通过竞价确定各自的出清电量和出清电价,采用基于非合作博弈的双层优化模型来构建竞价过程,电站通过优化发输电方案来最大化自己的收益,并以广义纳什均衡解作为最优方案。算例表明了参与非合作博弈能提高收益,验证了所提的远距离消纳优化模型的有效性和可行性。