城市能源消耗所产生的温室气体排放量占全球排放总量的70%以上,因此构建智慧、低碳的城市能源体系,是“碳达峰、碳中和”目标实现的重要环节。城市能源系统的形式在不断发展,实现多能互补利用的城市综合能源系统是促进可再生能源利用、降低成本和碳排放的一种主要途径。随着城镇化进程的推进和新能源的大量接入,给城市综合能源系统优化配置注入了新的元素。考虑区域现有能源基础与未来可持续发展理念开展城市综合能源系统的布局引起了人们的关注。因此,本文考虑负荷和分布式能源的时序特性及可持续、低碳化发展需求对城市综合能源站布局规划问题进行了研究。主要内容如下:（1）结合城市能源利用的实际情况,梳理并分析了城市源荷的时序特性,给出了能源设备的数学模型。首先,以城市综合能源系统构架为基础,从城市能源的供给、转换、利用分析了城市综合能源站的能量关系。其次,给出了综合能源站中能源转换设备、能源存储设备及分布式能源设备的数学模型,并分析了分布式能源设备出力的时序特性。最后,依据城市综合能源系统规划设计需要,结合不同用户的用能需求归纳总结了城市负荷类型,给出了不同负荷的时序特性。（2）基于Voronoi图和改进的NSGAⅡ算法研究了城市综合能源站分步优化配置策略。首先,分析了综合能源站选址影响因素,利用Voronoi图及空心圆策略来确定综合能源站候选位置集,并依据最小综合负荷矩选取最终安装位置。其次,以给综合能源站配置的设备类型及容量为决策变量,从环境和经济利益两方面出发建立了年总成本、碳排放量最少的多目标优化配置模型,利用改进的带精英策略的快速非支配排序遗传算法（NSGAⅡ）对模型进行求解。然后,针对Pareto解集的多样性,利用模糊隶属度法进行决策。最后,通过算例仿真表明了分步优化配置策略的可行性和有效性,仿真结果可为城市综合能源站的配置布局提供指导。（3）基于双层多目标优化方法提出了城市多综合能源站协同优化配置策略。首先,考虑全区域整体性利益建立了双层优化配置模型。上层为选址规划模型,以负荷中心和综合能源站间的联络成本和综合能源站投资维护成本及综合能源站间通信成本最小为目标,优化综合能源站的数量和位置。下层为设备规划模型,以年总费用节省率、二氧化碳减排率最高为目标构建多目标模型,优化能源设备类型及容量。其次,采用遗传算法与Voronoi图结合对上层选址规划模型进行求解,利用改进的NSGAⅡ算法对下层多目标模型进行求解,上下两层同时优化,相互制约。最后,通过算例仿真表明了协同优化配置策略的合理性和优越性。