与传统的纯电需求响应相比,在家庭多能源系统中,电力、天然气和可再生能源协调运行,具有实现系统安全运行、低碳经济的潜力。家用气电两用设备不断流行,气电两用设备的引入能提高家庭综合需求响应的灵活性和深度。针对当前家庭能源系统中未充分考虑气电综合需求响应、未充分考虑负荷和光伏出力的不确定性、未充分挖掘用户的容忍度对系统调度优化的现状,本文研究家庭综合需求响应优化,降低家庭能源成本和有害气体排放。具体研究内容包括:第一,设计了家庭综合需求响应的框架。在广域的综合需求响应一般性框架的基础上,对家庭综合需求响应资源进行了统计和特性分析,提出了家庭综合需求响应的特色框架。充分对不确定性和容忍度对家庭需求响应的影响及其处理方式和适用场景进行了讨论。第二,在忽略不确定性的条件下,研究了基于综合需求响应的家庭多能源系统低碳经济调度优化,并讨论了其适用的场景。将气电两用设备纳入家庭能源管理范畴,将天然气和电力的综合需求响应协同运行作为关键因素,以最小化系统运行成本和有害气体排放成本为目标,建立了家庭多能源系统优化调度模型;提出了一种新颖的家庭能源系统综合需求响应途径,让气电两用设备动态切换能源种类和负荷大小(包括开和关),而其他可控负荷则像经典的需求响应那样调节各时段负荷大小(包括开和关),不可控负荷则按需运行。仿真结果表明该策略具有计算简单、易于执行的优势,同时可以显著地降低家庭的运行成本与有害气体的排放。第三,在考虑不确定性的影响下,结合用户对舒适性的容忍度,研究了家庭多能源系统区间优化策略,并讨论了其适用的场景。用区间优化处理含有气电两用设备的家庭多能源系统的不确定性,建立了基于区间优化的综合需求响应模型,研究了区间优化对综合需求响应的价值;在含有气电两用设备的家庭多能源系统中考虑用户的容忍度,在系统综合需求响应优化模型中将用户的容忍度建模为约束条件,并研究了用户的容忍度对综合需求响应的价值。仿真结果表明,区间优化对不确定性具有鲁棒性,能够灵活地满足用户的需求;综合需求响应和容忍度都能优化用户的家庭总支出,并且优化效果具有一定的累积性。与传统方法相比,该策略具有考虑全面、适用面广的优势,同时将用能支出降低了23.4%。