能源是保障人类经济社会发展的基础。随着世界范围内工业化程度的不断加深,社会对于能源的需求变得越来越高。能源短缺和环境污染的双重制约迫使世界各国加快了对可再生能源利用方式的研究。而综合能源系统由于能够实现能源的高效利用,进入世界各国的视野。综合能源系统是指在规划、设计、建设和运行过程中,对能源的产生、输送、分配、转换、储存和消耗进行优化所形成的的能源系统。它不仅可以促进可再生能源的高效消纳,而且可以通过不同的能源生产、转换和储存技术实现能源的梯级高效利用。综合能源系统依靠多种能源的协调和优化,实现能源的梯级利用,可以显著提高能源供应的灵活性和经济性。在含风电的电-热综合能源系统中,由于存在着灵活性不足的问题,从而导致风电弃风现象的发生,因此本文着重于提高电-热综合能源系统的灵活性,进而提升系统的风电消纳水平,主要研究了面向风电消纳的电-热综合能源系统灵活性优化运行问题。首先分析了电-热综合能源系统的典型结构,研究了电-热综合能源系统中各个灵活性设备模型,包括能量生产设备CHP机组,能量耦合设备电锅炉和热泵,能量存储设备储热装置等各个灵活性设备的数学模型,建立了灵活性设备单元的模型,为后续系统性研究提供了理论基础。搭建了电-热综合能源系统的评价指标,可以从经济性,能源效率,灵活性指标三方面对系统进行评价。其次,建立了面向风电消纳的电锅炉,热泵,储热和考虑负荷热惯性的综合能源系统的灵活性优化运行模型。该模型的目标函数和约束条件如下:其中目标函数由三部分组成,主要包括CHP的煤耗成本,风电在弃风段的弃风惩罚成本和在风电存在多余时对外电网输送的外电网交互成本;约束条件则包含电热负荷平衡约束和所建立的设备模型自身的运行约束,负荷热惯性约束。模型求解调用Matlab环境下fmincon函数的SQP算法对优化模型进行求解。最后,对于电-热综合能源系统灵活性优化运行算例仿真,本文算例系统以辽宁省北部太和电-热综合能源系统为例进行模型验证和分析,以冬季运行场景典型日电热负荷数据和风电出力数据为例,以电-热综合能源系统优化调度模型为基础,对比分析不同运行场景的优化运行结果,探究电锅炉,热泵,储热,负荷热惯性和电网交互对促进弃风消纳的作用,并验证该优化模型的有效性。