综合能源系统(Integrated Energy System,IES)接入以微型燃气轮机(Micro-Turbines Generator,MTG)为主的可控出力分布式电源,为用户降低用能成本的需求提供了多样化的解决方案。对于具有网络结构的,含多种形式能源的区域式网络侧IES,各种能源之间不能完全透明地共享信息,难以应用集中式计算方法统一求解,因而需要在系统内部进行分布式计算。如何进行单元划分并应用合理算法以满足用户需求是未来研究的重要方向,本文对单点式用户侧IES的最优运行,区域式网络侧IES的最优运行及建设规划方案展开研究。首先,本文针对用户侧IES的优化运行问题,建立了经济运行和物理运行模型。提出将系统与主网的并网开关分成两台特殊的MTG机组,参与其余分布式电源的联合优化。然后基于并行计算思想对增广拉格朗日乘子法(Augmented Lagrange Method,ALM)进行改进,使每轮迭代计算中所有分布式单元输出数值同时更新,简化计算流程。最后,与集中式算法和串行式计算方法进行比较,并在恶劣运行条件下对方法进行校验。其次,建立了网络侧IES优化运行场景下的经济和物理模型。基于能源类别进行电/气/热子系统分类,通过带余热锅炉的MTG作为耦合点,以较少的系统间信息交换实现整体优化。针对子系统分类方法,对传统交替方向乘子法(Alternating Direction Method of Multipliers,ADMM)加以改进,使之适用于三个可分离变量最优问题。采用分解修正,额外引入两个对偶算子,并保存迭代计算的收敛终值,以加快相似场景的优化计算。最后,对于网络侧IES的建设规划问题,考虑到若孤立地分析建设成本则最优方案应是不作建设,因而建设规划方案必须与未来的运行情况相适应。故在分析中把建设投资的成本优化转化为未来整个运行周期的成本优化,将各种运行场景按时间进行聚类,则一个基本时间周期内实现运行成本最优的方案将是整个运行周期内的最优建设方案。本文在此基础上应用ADMM算法进行联合优化,并与集中式优化算法进行比较,以验证方法的有效性。