为解决能源需求大幅度增长、环境恶化以及能源转化效率低等问题,综合能源系统应运而生。它不但能够高效的提高对能源的使用和转化,减少环境污染物的排放,而且同时能为用户提供多样性的用能需求,因而备受社会的普遍关注与研究。然而综合能源系统的性能与其容量配置及运行密切相关,如若没有合适的容量配置和恰当的运行方式,那么综合能源系统将无法保证供电质量和实现其综合效益。故本文针对综合能源系统的容量配置及运行优化问题,开展研究,具体研究工作:(1)首先针对采用随机因子进行种群初始化,易造成种群个体初始分布不均匀,提出基于改进帐篷混沌映射的初始化,将个体位置初始化公式中的随机因子替换成改进Tent混沌映射中产生的序列,提高初始种群分布的均匀性和算法的收敛速度,增强算法的搜索能力。其次针对跟随者在迭代后期易出现暂时的停滞不前,提出基于Levy飞行特征的搜索行为,将产生的随机步长S应用到跟随者的更新策略中,增强种群的多样性,提高算法全局的寻优能力。最后通过对经典函数的测试以及与其他算法进行对比分析,验证改进算法的优越性。(2)为增强供给侧与需求侧的联系,提高容量配置的精确性,提出了建立基于改进群搜索算法的多目标容量配置-运行优化的双层模型。在优化的过程中首先为提高设备的经济运行,引入设备边界负荷率的概念,简化设备的变工况特性。其次因供给侧和需求侧的之间在供给的时间上存在不一致,故引入多元储能系统来平衡偏差。然后采用两阶段优化方法和改进群搜索算法进行模型的求解,第一阶段主要优化出系统的设备类型和容量,第二阶段优化出运行中每个设备每小时的输出功率,两个阶段相互影响,最终优化出系统综合成本最小的容量配置方案。通过算例仿真,验证了该方法的优越性,同时对比分析光伏发电的引入对容量配置的影响。(3)为合理安排各设备的出力,提高运行效率,采用经济最优的原则和多元储能系统,提出建立基于改进群搜索算法的经济运行模型,以日运行维护费用和日能源消耗费用最低为目标函数,并以燃气轮机、燃气锅炉、吸收式制冷机和电制冷机这四个设备的每小时出力作为决策变量,在满足系统冷、热、电功率平衡约束以及其他约束的条件下,采用改进群搜索算法进行求解。最后通过算例对比分析联网方式、光伏发电、设备变工况以及储能装置分别对系统经济运行的影响。