随着用户对供能形式多样性和灵活性要求的不断提高,综合能源系统作为一种能够实现冷热电气联供的微型能源枢纽,近些年来得到了广泛的关注。综合能源系统中对不同形式分布式发电资源和需求侧管理资源进行集成管理,并辅之以能量管理系统,监测系统等安全自动装置,实现了多能互补协调。在此基础上如何实现综合能源系统优化运行方法已成为一门重要课题。本文针对综合能源系统优化运行问题,考虑需求侧管理方法并使用多时间尺度建立其优化运行方法,具体内容如下:首先,基于综合能源系统的定义,分析了其结构。对综合能源系统的基本概念和网架结构进行了分析,整理了系统的多能互补协调机理以及能源的转化流动路径。基于综合能源各子系统中主要设备的工作原理,建立其数学模型,分析了耦合设备在综合能源各子系统的作用和不同网络之间的能源转换关系,并对不同时间尺度之间的运行关系也进行了探讨。其次,建立了考虑负荷平移的综合能源系统日前优化运行模型。基于日前对次日可再生分布式发电和负荷水平的短期预测功率构建优化运行模型,所建立的模型以包括电能子系统,热能子系统,气能子系统运行成本在内的综合能源系统日前优化运行成本最小化为目标函数,计及平移负荷约束,电能子系统功率平衡约束,电能子系统节点电压约束,储能设备运行约束,与外网交换功率约束以及热能子系统约束条件和气能子系统约束条件。通过所建立的模型制定系统可控微电源出力计划和负荷平移计划。对基本帝国竞争算法引入自适应惯性权重系数进行改进,并采用改进帝国竞争算法设计求解流程。通过仿真算例分别制定典型夏季运行日和典型冬季运行日下的综合能源系统日前优化运行方案,以及负荷平移方案。最后,建立了考虑直接控制负荷和可中断负荷的综合能源系统日内实时优化运行模型,以日前优化运行方案为基础,基于可再生分布式发电和负荷水平超短期预测偏差对其进行调整。日内实时优化运行模型以滚动时间窗口内的综合能源系统优化运行实时调整成本最小为目标函数,考虑日内实时电能子系统功率平衡约束,日内实时气能子系统功率平衡约束,直接控制负荷和可中断负荷管理约束,燃料电池出力调整约束,与外网交换功率调整约束,弃风弃光功率约束,以及电转气机组功率调整约束。采用改进帝国竞争算法对所建立的模型进行求解,并通过一个算例确定系统实时运行计划调整方案。通过以上由综合能源系统日前优化运行,到日内实时优化运行的研究,可以为综合能源系统优化运行和需求侧管理方案制定提供完整的解决方案,达到降低系统运行成本,提高供能可靠性的目的。