当前,应对气候变化的政策在全球范围内广泛实施,可再生能源在能源系统中快速渗透使得以电力为核心的能源系统正经历着巨大的变化。这些变化意味着在未来数十年低碳技术将成为能源转型过程中的主要发展趋势。在这样的背景下,多能互补利用技术、分布式能源技术、电动汽车技术、市场化交易机制、信息通信技术、物联网技术及其他相关技术的发展,使得以电力为核心的能源系统向着更加复杂也更难预测的方向发展,逐渐形成复杂电力能源系统。复杂电力能源系统中涉及的研究对象多种多样,包括社会、物理、经济、政策、行为等各类研究对象。从系统的角度来看,也产生了诸如新型电力系统、综合能源系统、能源经济环境系统、信息物理社会系统等复杂系统概念。仿真模拟方法可以在复杂电力能源系统的研究中发挥重要作用。由于实验成本小且安全性高,通过修改实验变量,多次重复仿真实验,可以很方便地进行灵敏度分析,深入理解复杂系统特性。这种方法可以使得决策过程更加理性,减少对直觉和经验的依赖。长远来看,有助于能源系统技术的转型升级,也能更好地帮助电力能源等行业应对潜在的挑战。复杂电力能源系统在转型过程中,发生的变化主要体现在以下几个方面:一是系统更加的分散。传统的垂直一体化模式被打破,决策主体多元化,决策过程分散化;二是系统的动态性更强。由于系统内部不同主体之间的交互增多,相互影响,这使得个体与系统处于动态的演变过程中;三是系统中个体的多样性增加。特性差异大的个体共存于同一个复杂系统之中,类型多样,时间粒度差异大,集中度有别。为了更好地适应新的复杂电力能源系统形态,相应的建模与仿真方法应该能够反映能源系统转型过程中的种种变化。分布式建模理论、人工智能技术、多代理仿真技术以及信息通信技术的发展,使得构建分布式、多交互、局部化的仿真成为可能。源于生态学领域的个体为本模型通过将复杂系统解耦为个体模型,进而描述整个系统、种群和个体的动态演化过程,成为复杂自适应系统的重要研究方法。由于复杂电力能源系统中的个体形态与生态学领域的个体形态存在高度相似性,这一方法有潜力用于复杂电力能源系统的建模与仿真分析。为此,本文基于该模型构建适应复杂电力能源系统的建模与仿真方法,并对系统个体的知识建模和平台设计、选型开展相关研究。论文的主要研究内容包括:（1）针对能源领域中存在的多种复杂系统概念、研究方法、个体模型和仿真工具进行总结和分析。提炼了相关系统概念的异同之处,抽象出这些系统的共性,总结了复杂电力能源系统建模与仿真研究存在的问题。（2）考虑复杂电力能源系统中模型和仿真的类型多样性,设计了标准化的个体为本模型,定义了详细而不冗余的个体内部元素与函数接口。其中,形式化的标准模型解决了模型不规范、缺乏通用性的问题。预留的函数接口为个体的行为特性建模提供了更多的可能性。（3）基于本体知识和模糊知识建模方法,构建适应个体为本模型的个体知识描述方式。其中,基于本体建模技术实现了仿真领域的通信本体建模,建立了支持互操作的仿真本体,解决了个体之间的交互问题。基于模糊知识建模技术实现了对个体内部知识的描述,拓展了非结构化知识建模在复杂电力能源系统中的应用范围。（4）基于行为经济学领域的前景理论模型,通过改进强化学习算法中的效用函数,反映个体的风险态度。建立了完整的电力现货市场博弈环境,包含报价、出清和结算等主要现货市场组织流程。研究了前景理论模型作用下的个体行为,分析了影响个体非理性行为的关键因素。（5）结合个体模型定义以及复杂系统仿真需求,设计了仿真平台主要功能框架和模块。采用多代理系统仿真技术,设计了基于混合点到点的通信架构以及分布式仿真系统关键组件技术选型,包括支持实验经济学实验的自动化配置、基于模型视图控制的快速可视化和适应多场景的人机交互接口等。最后探讨了复杂电力能源系统仿真的若干重要研究问题。