随着分布式电源（Distributed generation,DG）的增加,主动配电网（Active distribution network,ADN）可以向输电网提供无功辅助服务（Reactive power ancillary service,RPAS）以改善其电网运行状态（如电压控制和网损降低）。在这种情况下,由于输电系统运营商（Transmission system operator,TSO）和配电系统运营商（Distribution system operator,DSO）属于不同主体,需要一个合理的RPAS市场机制来激励ADN向输电网络提供无功辅助服务。针对于上述问题,本文基于含分布式光伏电源（Photovoltaic,PV）的辐射状配电网结构特点,建立了基于光伏逆变器调节的配电系统无功优化模型,以此来研究可再生能源并网对配电系统无功潮流与电压分布产生的影响。在此基础上,构建了基于输配协同的无功辅助服务综合市场出清模型和出清框架,进一步探究TSO与DSO在电力市场中的合作模式与角色转换对各市场出清结果和系统运营经济性的影响。主要研究内容如下:（1）针对大规模可再生能源并网对电力系统安全运行产生的影响,建立了基于光伏逆变器调节的主动配电网无功优化模型。首先,对分布式光伏电源的数学模型和光伏逆变器的无功能力进行介绍。再根据辐射状配电网的结构特点,建立辐射型系统结构配电网的交流最优潮流（Alternating current optimal power flow,ACOPF）模型,针对模型中的非凸方程采用二阶锥（second-order cone,SOC）松弛方法将其进行凸化处理。最后,以IEEE33节点配电系统为例,对模型的有效性进行验证,并显示出光伏逆变器的无功调节能力。（2）为促进TSO和DSO之间的协同与合作,介绍了目前常见的几种分散式TSO-DSO辅助服务（Ancillary service,AS）市场框架并提出了一种基于输配协同的包含日前能量市场和无功辅助服务市场顺次出清的综合市场出清框架和基于分布式的输配协同市场出清机制。根据所提出的市场出清机制建立输配协同的日前能量市场出清模型与RPAS市场出清模型。最后,针对模型目标函数中的非凸双线性项采用二进制展开（Binary expansion,BE）法进行线性化处理。（3）基于分布式优化方法原理,引入基于交替方向乘子法（Alternating direction method of multipliers,ADMM）的一般一致性优化方法模型。在此基础上,将该方法应用于所提出的市场模型,建立基于ADMM的一般一致性算法的输配协同日前能量市场出清模型和RPAS市场出清模型。最后,分别以PJM-5节点输电网与3个改进的IEEE33节点配电系统组成的T5-D33测试系统和IEEE30节点输电系统与3个改进的IEEE33节点配电系统组成的T30-D33测试系统进行算例分析。对该模型的有效性进行验证,利用所提出的模型可以在保证TSO与DSO信息私密性的前提下,提高ADN的经济效益和降低电力系统的总运行成本。