近年来,我国可再生能源发电技术取得飞速发展,但丰富的可再生能源就地消纳能力不足,存在着较为严重的能源浪费现象。面对全球气候变暖、化石能源枯竭和电力行业低碳的多重压力,综合能源系统低碳优化运行遇到难题。为解决在综合能源系统生产过程中导致的环境污染和碳排放测量不准确等问题,提升综合能源系统的可再生能源利用率与经济效益。因此,本文所研究基于碳氧循环的综合能源系统低碳经济调度,合理改造高碳电厂与规划碳交易市场可以有效促进综合能源系统低碳化发展。首先,对于能量来源与气体利用进行碳捕集电厂运行特性的理论说明,分析碳捕集电厂与各机组间能量流动关系,以及碳捕集电厂内部能流与气体流的对应关系,进而研究碳捕集技术的灵活运行与低碳原理。从网络结构上提出碳氧联合循环的系统架构及其低碳模型,分析碳氧循环基础模型的运行特性,以及碳氧循环增容模型内部储气设备的能量时移特性,进而对系统运行的灵活性进行研究,同时考虑碳氧循环系统的低碳原理,为综合能源系统低碳运行与经济调度的研究工作提供理论支撑。其次,为了解决能源供给和碳排放量之间存在矛盾,根据质量守恒定律和能量守恒定理,构建碳氧循环系统的能源集线器模型,将碳元素、氧元素以气体形式引入模型中。为解决互连设备之间存在时间不对等问题,提出以储存设备作为连接枢纽的灵活运行模式。基于系统运行机理的约束条件,研究运行范围的变化区间,建立以运行成本最优的目标函数。算例结果表明,碳氧循环系统可以有效提高可再生能源消纳量并降低二氧化碳排放量,体现出多能源系统互连的优势。最后,考虑综合能源系统具有能源供销多样性和能源链迁移复杂性,采用生命周期评价方法,对能源周期和电厂周期全环节的碳排放进行研究,全面分析多能源系统之间的环境影响和温室气体排放情况,准确计算出综合能源系统的碳排放量,使综合能源系统有效参与碳交易市场的调节。并考虑碳排放系数与奖惩阶梯型碳交易机制相结合的运行方式,采用经济学成本分析的方法对碳捕集电厂进行经济性评估,全面分析电厂经济效益以及综合分析各项经济性参数,将碳交易成本与电厂评估结果共同引入综合能源系统经济决策指标中。算例结果表明,低碳机组替代高碳机组的出力增加,使得碳排放量得到有效控制,并采用市场经济的方式约束碳排放量,使经济成本与碳排放量都得到有效改善,即考虑碳捕集技术计及生命周期评价能源链和阶梯碳交易机制的综合能源系统具有较好的低碳性与经济性,最终可实现能源低碳转型。