综合能源市场是支撑多能源供需主体广泛参与的新型能源交易环境,能够实现多主体能量流和资金流的灵活交换,提升综合能源系统效益。多主体复杂的能源耦合交易方式是综合能源市场的关键特征,而如何实现市场中多运营主体的利益均衡对能源市场长期稳定发展有着至关重要的作用。本文针对综合能源日前-实时市场为主要场景进行研究,构建了非合作竞价、合作联盟、谈判协商的博弈交易方式,通过理论分析和算例验证分析各交易方式下对多主体效益的影响,建立了综合能源市场日前-实时市场的多主体博弈交易结构体系。本文的主要研究工作如下:（1）针对综合能源市场整体框架的构建问题,考虑综合能源短期市场的运营情况,通过市场主体划分构建了综合能源日前-实时市场结构。在日前市场中多家供应商采取价格竞争的方式进行能源出清,而实时阶段则以园区综合能源系统为核心,根据日前出清信息对能量偏差进行多主体协调优化。基于上述对市场两阶段交易情况的分析,设置了供应商竞价机制和园区能量偏差惩罚机制,形成了综合能源日前-实时市场整体框架,为后续基于博弈论对多主体交易问题的研究提供了市场环境。（2）针对日前阶段的多供应商竞价出清交易问题,构建了基于非合作博弈的供应商竞价出清双层模型,证明了该博弈均衡的存在性,提出了供应商竞价决策的双层迭代求解方法。在竞价交易方式下各能源供应商提交售能价格,市场运营商根据售能价格进行协调出清。算例结果表明,在所提的非合作博弈模式下,各家供应商都通过价格策略扩大了自身经济效益,同时提高了市场供应商参与竞争交易的积极性。（3）针对实时阶段用户侧产生的能量偏差协调优化问题,构建了基于合作联盟博弈的以园区综合能源系统为核心的多参与者能量偏差协同优化模型,证明了该联盟符合合作博弈稳定性要求,利用Shapley值法对联盟各参与者的效益进行了公平合理的分配。算例验证了所提模型和方法在提高联盟整体效益和平抑能量偏差的可行性和有效性,同时能够维持联盟下各参与者的长期稳定合作关系。（4）考虑多园区综合能源系统对交易互动信息安全性的要求,提出了一种考虑不完全信息共享的多园区处理能量偏差的协商交易策略。首先,构建了基于谈判博弈的多园区能量偏差协商交易模型,并对此非线性交易模型进行等效转换分解成2个子问题;然后,深入分析了市场不完全信息共享情况,提出了交替方向乘子法的分布式求解算法。通过算例验证所提算法能够实现快速求解多主体协商交易均衡解的同时保障各方信息安全。与合作协同方式对比分析,所提的协商交易方式在处理多园区能量偏差上更注重个体效益。