综合能源系统是在一定的区域内,将制冷,制热和发电协同规划、管理和运行的综合供能系统,具有节能环保、资源合理利用、联合收益高和经济性突出等优点。由于全球变暖,能源高效的利用以及能源供求问题受到了普遍的关注,实现能源的可持续利用,处理好综合考虑能源与经济和环保间的关系已经成为全球的共识,随着天然气等清洁能源大规模使用,区域综合能源将成为最有前途的能源供应模式之一。在区域综合能源系统发展、建设和使用的过程中,合理的对区域综合能源进行预测、规划和演化将带来巨大的经济效益。本文针对目前综合能源预测模型数据不准确、规划模型不精确以及综合能源系统演化研究不充分的问题,开展了综合能源预测、规划和动态演化方法的研究。本文首先开展了综合能源系统的预测研究,对比分析了几种预测方法的适用环境,在灰色预测模型的基础进行改进和残差修正,提出了基于灰色线性回归＿加权模糊马尔可夫链模型,并分别对传统的灰色预测模型和本文提出的基于灰色线性回归＿加权模糊马尔可夫链模型进行算例验证,证明本文提出的基于灰色线性回归＿加权模糊马尔可夫链模型精度更高。最后本文利用基于灰色线性回归＿加权模糊马尔可夫链模型对辽宁省某市新区2021年-2040年的用电量和用气量的进行了预测。其次本文开展区域综合能源规划研究并进行算例分析。建立了综合能源系统设备的数学模型,同时建立了综合能源系统规划的数学模型,如目标函数等,基于综合能源系统的物理模型和数学模型,结合辽宁省某市某新区的能源消耗情况,设计了一个含有18节点的配电网和11节点的燃气管网的综合能源系统,并分析了相同节点和用电负荷下的CCHP（Combined Cooling Heat and Power）综合能源系统和传统能源系统的成本,规划结果表明CCHP综合能源系统的总成本低于传统能源系统的建设成本。最后本文开展了区域综合能源系统的动态演化机理和仿真分析的研究,借鉴电网演化的方法,提出了综合能源系统的演化模型,并给出了分析的流程图,同时将模拟植物生长算法引入到综合能源系统的求解中,利用模拟植物生长算法,基于本文提出的综合能源系统的演化模型,对辽宁省某市新区的综合能源系统进行了演化分析,得到了2025和2040年综合能源系统的配电网和燃气管网的演化拓扑图。同时对比分析了CCHP系统和传统能源系统演化20年的成本,演化结果表明CCHP系统的总成本和购电购气成本的均小于传统能源系统的购电购气成本,证明了CCHP系统在经济性方面的优势,本文提出的综合能源系统的预测、规划和演化方法为综合能源系统的建设和演化提供了一定的参考价值。