天然气冷热电联供系统(Combined Cold Heat and Power,CCHP)作为我国目前发展最快的分布式能源系统,在分布式能源领域占有很大比重。传统的天然气冷热电联供系统运行优化模型多以系统经济效益最大化、能源消耗量最小化和污染物排放量最小化作为目标函数,忽略了系统的稳定性,导致系统运行策略存在一定的安全隐患。因此,本文创新性地将反映系统运行稳定性的发电负荷比最大化引入目标函数,与传统的利润最大化进行组合构建和求解多目标优化模型,可在确保系统运行稳定的同时,尽可能实现系统的收益最大化。本文首先阐述了我国发电和天然气CCHP的使用现状,借助数据收集、资料查询和现场调研等技术手段,在充分了解研究区域天然气CCHP系统的结构组成和运行情况的基础上,阐明了构建CCHP系统运行优化模型的必要性;其次,基于系统的历史运行数据,采用最小二乘法建立了基于“气象要素输入-用户需求输出”的响应关系,对用户需求进行预测;同时运用神经网络算法对系统主体设备内燃机进行仿真预测,为后期构建优化模型奠定了很好的基础;最后,以冷热电需求和系统设备负荷为主要约束条件,以系统利润最大化和发电负荷比最大化为多目标函数建立系统运行机制优化模型,并选取一月份、四月份、八月份分别作为取暖季典型月、过渡季典型月和制冷季典型月对优化结果进行分析,充分分析了在三种需求情况下系统的运行状态和经济收益情况,很好地展示了优化模型的实用性和可行性,为其它分布式能源系统的相关研究提供了很好的示范。