综合能源系统(integrated energy system,IES)是解决能源与环境问题、提高能源利用效率、实现能源可持续发展的有效技术之一。IES内设备容量和运行策略的整体优化是系统高效、经济、可靠运行的基础,然而目前IES的规划与发展正处于起步阶段,如何对IES进行合理的规划设计是现阶段亟需解决的问题之一。电转气技术(power to gas,P2G)提升了多能源系统运行的灵活性,基于此,针对目前区域IES中电/热/气综合储能配置优化问题研究不足的现状,本文重点对包含新设备P2G的区域IES进行了电/热/气多储能优化配置研究,并进一步研究了区域IES容量优化配置问题。本文主要研究内容如下:(1)提出了针对区域IES较为实用和有效的通用矩阵建模方法,并通过区域IES容量优化配置问题验证所提方法能减少反复建模时间,提高效率。(2)构建了包含新设备P2G的区域IES电/气/热综合储能配置双层优化模型,考虑了用户侧电能替代以修正负荷模型;分析了 P2G对储能配置和系统运行的影响;最后结合某典型社区IES离网和并网运行模式分别进行了算例仿真,验证了双层优化模型的有效性。(3)建立了计及多评价指标的区域IES能源转换设备和储能系统设备选型、最优容量配置模型,并考虑综合需求响应(integrated demand response,IDR),完善了综合负荷模型;同样以某典型社区IES为例,验证了所提方法和模型在确定区域IES设备型号、储能容量的同时,兼顾了系统经济性、综合能源利用率和可持续性的需求。