当今世界能源短缺情况日益严重,节约能源、提高能效已成为各国面对能源问题的共识。融合型变电站涵盖数据中心、储能电站、电动汽车充电站与光伏电站,设备多样且用能特点各异,呈现出复杂的随机特性与不确定性。为实现其经济、环保运行,本文从数据中心与融合型变电站两个层面对融合型变电站建模仿真与运行优化进行了以下研究工作:首先,针对融合型变电站研究涉及领域的发展现状进行了介绍,分别从综合能源系统建模仿真与运行优化、移动边缘计算及任务迁移策略、数据中心经济运行、电动汽车充电负荷模型等方面进行了详细的文献综述与分析总结。其次,基于融合型变电站运营需求与用能特点,提出了融合型变电站的基本运行架构,建立了系统内各功能单元的数学模型,如数据中心模型、储能电站模型、电动汽车充电站模型与光伏电站模型等,并对涉及的负荷预测方法进行了详细介绍。最后,鉴于边缘数据中心是融合型变电站的核心组成部分,有必要针对其优化潜力进行深入探索,本文分别从数据中心与融合型变电站两个层面对融合型变电站运行优化方法开展了阶段性研究。在数据中心层面,分析了边缘数据中心在数据与设备方面的运行优化潜力;以经济效益最优为目标,基于混合整数非线性规划方法,在GAMS软件平台上建立了边缘数据中心联合运行模型;提出了经济性最优的运行方案,实现了能量流与信息流的联合调度;通过算例仿真验证了信息负荷调度以及储能作为灵活性资源在降低数据中心运行成本方面的优越性。在融合型变电站层面,以经济效益与环保效益综合最优为目标,建立了融合型变电站联合运行与优化调度模型;采用ε-约束法对多目标优化问题进行处理,利用两种决策方法对求得的非劣解集进行优选,获得兼顾系统经济效益与环境效益的综合最优运行方案;通过对不同运行方案开展算例仿真研究,对比分析了各方案在经济、环保性能上的差异,验证了双目标优化方案的有效性与优越性。