电-气互联系统因其具有高效、灵活等特点,有助于提高能源利用率与供能可靠性,被认为是极具前景的能源供给模式。随着燃气轮机与电转气设备的广泛应用,电力系统与天然气系统之间的耦合程度愈发增强,这使得电力/天然气负荷以及间歇性能源出力等不确定性因素能够对所属子系统产生影响外,还可通过耦合元件传递至另一个子系统,进而给电-气互联系统的安全经济运行带来巨大挑战。因此,有必要针对电-气互联系统的概率最优能量流分析展开深入研究,从而量化不确定性因素对系统运行特性的影响,并为开展规划与优化运行等工作提供科学的参考信息。本文在国家重点研发计划项目“促进可再生能源消纳的风电/光伏发电功率预测技术及应用（2018YFB0904200）”及国家电网有限公司配套科技项目（同名,SGLNDKOOKJJS1800266）的资助下,针对概率最优能量流的三个关键方面:确定性能量流、概率能量流分析方法、概率最优能量流建模与求解开展如下研究:（1）提出考虑热力过程的电-气互联系统确定性能量流解耦分析方法现有文献鲜有考虑天然气系统中的热力过程,导致难以准确模拟电-气互联系统的运行状态。因此,本文提出一种考虑热力过程的电-气确定性能量流解耦分析方法。基于天然气管道的微元模型,建立计及天然气温度分布特性的管道集总参数模型,根据热力学基本理论构建压缩机的数学模型,进而建立考虑热力过程的电-气互联系统能量流模型;针对牛顿-拉夫逊法在初值敏感以及收敛性方面的问题,提出基于拓扑解耦的能量流计算方法。采用拓扑解耦算法将天然气系统分解为辐射状网络与非辐射状网络,并针对辐射状网络提出顺流计算与顺流-逆流迭代计算方法;最后通过三个不同规模的电-气互联系统进行仿真分析。结果表明:所提模型能够准确模拟系统运行状态,所提求解方法具有较好的适应性与收敛性。（2）提出基于交叉项解耦随机响应面的电-气概率能量流分析方法针对含大规模输入随机变量的电-气互联系统,现有概率分析方法难以平衡计算精度与求解效率。为此,本文结合（1）中所提的确定性能量流计算方法,提出一种基于交叉项解耦随机响应面的电-气概率能量流分析方法。首先利用Wiener混沌多项式建立输出随机变量（节点电压/气压等）与输入随机变量的函数关系,采用泰勒级数展开对Wiener混沌多项式中的交叉项做解耦与简化处理,从而克服随机响应面方法难以处理含有高维输入随机变量的缺陷;基于线性无关原则选取最优配点组合,从而计算输出随机变量的统计信息与概率分布;最后,由两个不同规模的电-气互联系统进行仿真分析。结果表明:所提方法具有高精度、高效率以及较好的适用性。（3）提出考虑电转氢耦合模式的电-气概率最优能量流分析方法在电-气互联系统中,现有研究尚未将电转氢直接作为一种电力到天然气的能量转化途径,导致无法充分挖掘电转气设备降低系统运行成本与消纳新能源的潜能。本文提出一种考虑电转氢耦合模式的电-气概率最优能量流分析方法。首先,将电转氢作为电转气设备一种新的电-气耦合模式,并基于热值等价原则建立一种氢气与天然气的折算模型,以天然气的视角量化注入系统的氢气;计及电力/天然气负荷与风电出力的不确定性,考虑电-气互联系统运行约束,并以发电成本、购气成本与碳排放成本之和最小为目标函数建立概率最优能量流模型;结合（2）中所提基于交叉项解耦的随机响应面方法与内点法,提出一种概率最优能量流求解方法;最后,通过仿真分析验证了所提方法的准确性与高效性,并分析了电转氢耦合模式对电-气互联系统总运行成本以及新能源消纳的影响。