近年我国能源消费量不断攀升,煤炭消费依旧占有极大比例,以煤炭为主的能源结构也造成了温室效应、雾霾等系列环境问题。此外,传统能源供给方式集中和大型化,输配系统复杂,适应性和可靠性不强。在这样的态势下,我国开始倡导采用更为节能环保的能源结构,其中楼宇型天然气冷热电联供系统由于其突出的节能环保特点被广泛采用。但较发达国家,我国在此领域尚处于起步阶段,在系统形式、容量配置和运行管理方面的研究都有待深入。此外,较我国经济发达的南方地区,对北方严寒地区在该领域的研究和实践较少,为有效推动其在严寒地区的应用,开展严寒地区联供系统的优化研究极为必要。首先,本研究以严寒地区的典型城市哈尔滨为例,采用哈尔滨的气象参数并结合当地相关节能标准,使用我国研发的DeST软件对公共建筑中的写字楼和居住建筑这两类常见的楼宇型建筑进行了全年逐时冷热电负荷模拟和能耗分析,并对其负荷特性进行了分析和讨论。同时,对联供系统中的设备特性进行了研究,探讨了常见的联供系统的配置形式,确定了本研究的系统配置形式。其次,在确定系统配置形式的基础上,本研究对联供系统的设备容量和运行同时进行优化,针对写字楼和居住建筑这两类常见楼宇型建筑,以系统的运行经济性为优化目标,建立了系统容量配置和运行参数的双层优化模型,容量优化阶段采用枚举法,运行优化阶段采用遗传算法。根据满足用户冷(热)、电负荷的优先级不同,探讨了“以热定电”、“以电定热”及“混合模式”这三种运行原则下系统设备的最优容量和冬夏及过渡季典型日的最优运行方案。最后,在达到经济性最优的基础上,将优化后的联供系统与分供系统从能效和环保角度进行对比评价,并对影响联供系统运行经济性的关键因素进行了敏感性分析。本研究提出了一种同时考虑系统容量和运行参数的优化方法,寻找针对严寒地区不同运行原则下联供系统最经济的运行方式,对严寒地区不同类型的建筑未来应用和发展冷热电三联供系统具有一定的指导意义。