当前能源社会发展所面临的关键性问题是如何提高能源利用效率、促进能源供应清洁化。综合能源系统(Integrated Energy System, IES)，由于能源供应效率更高，系统运行方式更灵活，已受到人们的广泛关注。综合能源系统实现了电、气、热等多种能源间的深度耦合，通过多种能源间的协同运行，提高其对风电等可再生能源的接纳能力。因此，具有多能互补优势的综合能源系统必将成为未来能源供应的主流方式之一。
　　然而，多种能源间深度耦合的复杂性，加上综合能源系统在源-网-荷三端面临的多重不确定性因素，使得综合能源系统的规划与运行调度面临诸多困难和挑战。首先，对于风电出力等源端典型的不确定性，其概率分布难以准确获得，且海量场景的计算效率低；在荷端，电、气、热等终端负荷增长预测也存在误差，如何准确合理把握风功率的特性和负荷的预测偏差，以更好地应对源-荷的不确定性，在综合能源系统规划阶段加以考虑，是保证系统安全、高效运行的基础。其次，在网端不确定性方面，现有的文献只考虑输变电设备随机故障等电网侧的不确定性，而忽略了供热管网中同样存在的不确定性因素，如何有效处理风电和供热管网参数的双重不确定性，保证系统的供热质量和安全运行，是电-热耦合系统联合调度研究尚未解决的问题。此外，由于风电出力的随机波动性，目前滚动调度模型的复杂度进一步增加，存在求解效率低，难以满足在线应用要求的缺陷，如何根据风电和负荷等外部参量的变化，实现电-热耦合系统最优调度策略的在线追踪，是亟待解决的问题。
　　针对以上问题，本文的主要工作阐述如下:
　　(1)针对风电等源端的随机波动性和负荷的预测偏差问题，提出一种基于近邻传播聚类的场景分析法，得到一组“集群化”且有代表性的风电出力和负荷场景。将该方法应用在电-气联合系统扩展规划问题中，建立了一种考虑源-荷不确定性的电气联合网多阶段扩展规划模型，既考虑长期的电气网联合规划，同时兼顾短期的经济运行约束和N-1可靠性标准。提出基于线路故障分布因子的故障筛选法，提高系统的可靠性。提出一种迭代Benders分解法将原问题分解为一个主问题和三个子问题，最终求得一个经济、可靠、且燃气供应可行的最优规划方案。算例分析验证所提出模型的可行性和方法的有效性。
　　(2)为应对集中供热管网参数的网端不确定性可能影响电热耦合系统运行质量甚至安全的问题，提出一种考虑供热管道散热系数、热负荷和环境温度的不确定性的两阶段鲁棒电热联合调度模型。通过大M方法将该含双线性项的模型等价地转化为一个自适应线性鲁棒优化问题，采用列约束生成(C&CG)算法进行求解。仿真结果表明，该方法能有效地处理区域供热网络中的不确定性，提高电热耦合系统的鲁棒性，保证系统的安全运行。
　　(3)由于考虑风电不确定性的电-热耦合系统滚动调度模型计算量大，求解效率低，无法满足在线应用要求，提出一种基于多参数规划的电-热耦合系统在线滚动鲁棒调度方法。通过对偶变换、线性化处理和模型重构，将电-热耦合系统在线滚动鲁棒调度模型中的第二阶段子问题转化为含外部参量的多参数线性规划形式，推导出电热耦合系统最恶劣运行状态随风电、负荷等外部参量变化的解析函数以及相应的数学临界域。算例结果表明，所提出的方法可以减少C&CG算法的迭代次数，降低滚动周期的计算量，为进一步缩短滚动调度计划的时间颗粒度、提高发电计划的滚动修正频度提供可能。