在社会可持续发展的背景下，电力系统领域的研究热点逐步向可再生能源，分布式能源与众多需求侧资源的开发利用转变，以实现经济高效与环境友好的电能生产和使用。微网被普遍认为是集成分布式能源接入配网，并充分发挥其效能的最有效方式。并且随着智能电网相关技术的逐渐成熟，微网建设示范已逐渐向大规模商业建设运营的方向发展。电力市场环境下，目前大规模多微网发展主要面临两方面问题:现有市场机制无法适应多微网接入及参与调度，以及互联微网个体的独立性与自治性影响多微网整体的能量协调。因此亟待提出可行的互动机制，以有效处理多微网与上层市场，以及多微网内部的复杂交互关系，实现广域范围内的协同运行。针对上述问题，本文开展以下三方面研究工作:　　1)考虑微网具有较大潜力作为实时平衡资源，首先研究综合能源微网系统在实时环境下的最优经济运行模型，为后续微网参与需求侧竞价的多方互动机制设计奠定基础。考虑微网实时运行环境具有不确定性，提出采用滚动优化策略平抑风光、负荷及电价等随机因素的波动影响，并针对所求基于最优潮流的经济运行模型呈现的非线性与混合整数特征，提出采用锥优化方法实现快速精确求解;　　2)考虑实时市场容量限制，研究多个小规模微网通过聚合代理方式作为整体参与实时平衡市场竞价，并设计多微网-微网聚合代理-电网两层市场互动机制:在上层竞价市场，以方差作为竞价风险测度，基于Markowitz投资组合理论建立均值-方差模型提升聚合代理竞价策略的稳健性;在下层多微网内部市场，通过分散式计算与二分搜索方法快速确定内部价格激励，同时实现微网个体与聚合代理的效益最优;　　3)考虑多微网之间存在复杂的竞争与合作关系，基于合作博弈理论设计多微网间的互动机制，提出多微网以联盟形式实现协同运行，以最大限度优化资源配置，提高能源效率，同时改善微网个体与系统整体的运行经济性;为保障多微网联盟的稳定性，基于合作博弈中的核理论提出公平的联盟运行成本分摊方案，并针对问题呈现的组合爆炸特征，提出采用双层规划方法有效求取Nash-Harsanyi解作为最优方案。　　本文工作涵盖微网系统在不同接入规模的优化调度策略与互动机制设计，可为未来能源互联网框架下的多微网规划、运行及推广奠定初步的理论基础。