构建多种能源协同调度的综合能源系统,是缓解化石能源紧缺、减少环境污染、提升能源的利用率的有效途径。冬季供暖期间,热电机组是电力系统和热力系统的主要供能设备,从而加强了电、热系统之间的耦合性。由于热力耦合约束,在电负荷低谷时期,电力系统的下调峰能力和安全性下降,导致系统弃风。因此,研究促进风电消纳的电热优化策略,对多能源系统经济运行、能源高效利用具有重要的意义。本文分别从“电热综合能源系统的数学建模和综合能流求解方法”、“电热综合能源系统的日前优化调度策略”、“电热综合能源系统实时随机最优能流计算方法”这三个方面展开研究,具体如下:(1)电热综合能源系统的数学建模和综合能流求解方法。研究了热力系统结构、水力特性和热力特性,建立了水力工况和热力工况方程;其次建立电力系统交流潮流模型,并考虑加压泵对电功率、流量、扬程状态变量的耦合,建立电热综合能流方程,采用牛顿拉夫逊法迭代求解。设计了以IEEE 9节点电网和45节点热网构成的验证系统,并证明牛拉法对电热综合能流的计算具有良好的收敛性,为电热综合能源系统的优化调度、最优能流计算、随机能流计算、概率能流计算、综合能源系统风险评估提供基础模型。(2)研究电热综合能源系统的日前调度方法。首先建立了“化石能源消耗最少”、“碳排放最少”、“网损最小”的三个优化目标并构建约束条件,对比不同优化调度策略的各项指标;其次研究电锅炉参与优化调度,建立了考虑能源消耗、促进风能消纳的优化目标,对比不同容量的电锅炉下的调度策略和各项指标,证明电锅炉参与优化调度有助于降低峰谷差、促进风能消纳,为电锅炉的发展应用提供有力依据。(3)考虑不确定性的电热综合能源系统实时优化调度运行研究。首先,建立了以一次能源消耗为优化目标的非线性优化模型,采用原对偶内点法求解;其次,提出基于聚类分段线性化的随机能流计算方法,能够快速计算状态变量的概率分布。最后,建立了机会约束的随机最优能流模型,采用基于最优能流和随机能流的启发式算法迭代计算。结论表明,本文提出的计算方法收敛速度快,计算时间短,适用于综合能源系统的实时调度,为调度运行人员提供高效的工具。