随着分布式能源技术的快速发展,各种分布式能源得以应用到居民侧中。由此,电力系统正经历着一个根本性的转变,传统的电力消费者将转变为“产消者”,即具有分布式能源的主动消费者,他们将会积极管理其能量消耗、生产和储存过程,参与到电力系统运行中去。在家庭层面,管理一个涉及电力、热能、天然气等不同形式能源的家庭能源系统对于用户而言将是一个巨大的挑战。在社区层面,如何有效地协调不同个体所拥有的分布式能源仍是一个尚未解决的关键性问题。为此,本文将对家庭和社区的能量管理方法进行研究,具体工作如下:首先,为了适应能源互联网多能融合的趋势,本文将对家庭多能系统建模进行了研究,考虑了一个及计电、气、热的家庭多能系统模型,介绍和分析了各个组成部分的功能,并对涉及的能量消耗、生产和储存过程分别建立了数学模型,为研究家庭多能系统能量管理方法提供了理论基础。其次,在本文所建立的家庭多能系统模型的基础上,确定了电、热能量平衡关系以及运行约束等条件,构建了家庭多能系统能量优化管理的混合整数线性规划(mixed integer linear programming,MILP)模型;针对采用确定性模型的家庭能量方法无法处理预测不确定性和动态用户事件的缺点,提出了一种基于模型预测控制(model predictive control,MPC)的家庭能量优化管理方法,以减少负荷预测误差对总成本的影响和处理动态的用户事件请求。仿真结果表明,本文所提出的方法能够实现不同设备的协调优化管理,显著降低能源支出,相比传统的日前调度方法,在不确定性环境下实现近实时的能量管理,具有更高的鲁棒性,更符合实际运行场景。最后,对考虑家庭产消者的社区能量管理方法进行了研究,提出了一个基于能源合约的自治能源社区模型,并阐述了其技术路线。该模型采用自下而上的架构,通过基于共识规则的能源合约实现内部能源交易,为社区能量管理提供了一种全新的思路。能源合约作为一个分布式交易协议,将负责成员身份标识和确定社区成员的交易规则。进一步,提出了一个基于沙普利值(Shapley value)的能源合约方案,用于实现社区成员之间的利益公平分配,形成基于内部市场的内部定价机制。为了验证本文所提出的模型的有效性,本文设计了三个不同案例对其进行仿真分析。仿真结果表明,该模型能够通过内部交易显著减少社区成员的用电成本,同时本文所提出的能源合约形成了价格驱动的协调机制,在不依赖中央控制器条件下,实现了的产消者协调管理,表现出对电网友好的特性。