作为一种优化调度多种能源的供给系统，综合能源系统的应用将提升能源利用率，实现能源可持续发展，对综合能源系统的优化运行分析具有重要意义。考虑综合能源系统运行中源荷的不确定性，本文围绕综合能源系统的能流分析、运行优化和评价模型三个方面开展了相关研究，主要的研究工作如下：
　　1)在电-气综合能源系统的能流分析方面，提出了一种电-气综合能源系统的区间能流计算方法。首先，通过对天然气网的气流分析和对能源耦合环节建模，建立电-气综合能源系统的能流模型；然后，考虑其运行过程中电源出力以及电/气负荷的不确定性并采用区间数学表征，建立了电-气综合能源系统的区间能流模型；最后，在区间能流计算方法采用了区间迭代法，并计及变量的相关性引入仿射数学加以改进。该方法能够分析电源出力和电/气负荷波动对系统能流的影响，反映电力系统和天然气系统的相互影响。
　　2)在电-气综合能源系统的运行优化方面，提出了一种含电转气的电-气综合能源系统区间运行优化模型。首先，通过对电-气综合能源系统内部元件建模，并考虑接入系统的风电和光伏出力不确定性，构建了区间运行优化模型；然后，通过将非线性模型模型转化混合整数规划模型，采用区间线性规划法对区间模型求解；最后，通过与蒙特卡洛模拟法对比验证了求解方法的正确性，并研究了接入电转气对系统经济性运行的影响和风光出力不确定水平对区间优化的影响。
　　3)针对含冷热电联供系统的综合能源系统，提出了一种考虑需求响应的综合能源系统区间优化模型。首先，考虑在用户侧实施电负荷和气负荷的综合需求响应，并计及光伏发电和太阳能集热器出力的不确定性，建立综合能源系统的区间优化模型；然后，引入仿射数学来描述变量相关性改进区间求解过程，提出区间优化模型的改进求解方法；最后，通过与传统区间线性规划法对比证明了所提方法的有效性，并分析了光照强度的不确定性水平和实施需求响应项目对系统区间优化的影响。
　　4)在综合能源系统的评价模型方面，提出了一套适用于综合能源系统的评价指标体系。首先，从经济性、环保性、能效性、可靠性和技术性五类维度提出综合能源系统的评价指标；然后，在二级指标评价过程中构造了兼顾主客观赋权法优势的组合赋权模型，在一级指标评价过程中，考虑指标属性值和权重的不确定性，提出了基于区间TOPSIS法的综合能源系统评价方法。最后，通过对不同实施方案的评价分析，验证了本文所提指标体系和方法的科学性。