在我国，辅助服务长期与电能量捆绑在一起，可按需无偿调用，不利于激励发电企业提供充足、高质量的辅助服务，容易为系统的安全稳定运行埋下隐患。自2006年起，六个区域电力监管机构相继出台并网考核与辅助服务补偿细则，也称“两个细则”，标志着辅助服务管理机制由无偿提供向有偿使用转变。在此背景下，发展辅助服务管理机制的定性与定量分析工具具有工程实用价值，此外辅助服务交易模式的研究可为市场化运营奠定基础，而探讨电动汽车参与辅助服务的交易方法也具有前瞻性。本文的研究成果可归纳为以下五个方面：(1)横向比较我国六个区域电网辅助服务补偿算法的差异，梳理各个区域补偿机制的特点。(2)以南方区域电网为例，对并网考核与辅助服务补偿细则进行定性分析和定量评估，其中定性分析侧重于发电企业参与细则的经济性，定量评估则构建了一个3级的评价指标体系，采用模糊层次分析法对两个细则进行综合评价，广东电网的实例测算验证了其有效性与可行性。(3)在市场环境下探讨了南方区域电网的辅助服务市场化交易机制，并发展了综合考虑经济性、可靠性与排放因素的多目标备用竞价模型，定义了备用不足期望值以衡量备用服务供给的可靠性。基于粒子群优化算法(MOPSO)和熵权决策法构建了竞价模型的两阶段求解算法，以包含12个竞价机构(包括发电机组和可中断负荷相关机构)的电力市场/系统为例说明了所发展的备用竞价模型的基本特征和求解算法的有效性。(4)在可入网混合电动汽车(plug-in hybrid electric vehicle, PHEV)规模化应用的背景下，基于传统的计及安全约束的机组最优组合问题(security constrained unit commitment,SCUC)，发展了能够容纳PHEV的电力系统优化调度数学模型。利用PHEV作为可移动电量储存单元的特性，将模型解耦为机组最优组合与计及交流潮流约束的充/放电计划优化两个子模型，以6节点和IEEE118节点两个系统为例验证了所构建模型的正确性和有效性。最后对计及代理机构的电动汽车参与辅助服务的模式进行了有益的探索。