综合能源系统含电、热、冷、气等多种异质能源网络,多能流通过耦合设备相互影响,有利于促进能源的互补替代和梯级利用,对提高综合能效具有关键意义。传统能流分析中,电、热、气等网络的建模方法和分析思路各不相同,难以从本质上分析异质能源网络的耦合。对此,本文基于统一能路理论,提出了含压缩机的气网等效模型,推导提出热网水-热联合模型,在此基础上研究了综合能源系统多能流潮流计算及最优潮流问题。首先,建立综合能源系统的统一能路模型。基于统一能路理论,建立了天然气系统模型,进一步提出了含压缩机的气网等效计算模型,有利于降低计算复杂度。以热力系统统一能路模型为基础,考虑水力与热力的相互耦合,参考电力系统潮流计算思路,提出以节点热功率表示的热网水-热联合模型。建立了耦合环节模型,包括热电机组、燃气机组、燃气-蒸汽联合循环机组、电锅炉和P2G。其次,研究了基于统一能路理论的综合能源系统潮流计算方法。采用适合强耦合系统的潮流联立求解法,建立了电-气-热综合能源系统潮流联立计算模型,并推导了雅可比矩阵元素计算公式。为改善多能流统一迭代的收敛性,减少计算量,提出天然气和热力系统的基准值选取及标幺值计算方法。通过算例仿真,表明本文潮流联立计算模型及方法有效且快速;进一步分析得出热源供水量影响热网节点压力和系统热损,供水量越大,则节点压力越低,热损越小;验证了本文提出的热网水-热联合模型对负荷波动反应灵敏,能够有效求解热网潮流。最后,进行基于统一能路理论的综合能源系统最优潮流计算。以系统运行成本最小为目标,结合电网、气网、热网及耦合单元的运行约束,建立了基于统一能路理论的电-气-热综合能源系统最优潮流模型。采用内点法对该模型进行优化求解,仿真算例表明:最优潮流比普通潮流计算经济效益更好;抽凝机组所连热源的供水温度越低,系统经济性越好;燃气机组比燃煤机组运行成本更高,燃气机组出力越小,系统运行成本越低。本文全面研究了电-气-热综合能源系统的建模、潮流及最优潮流,深化了异质能流的统一分析,为系统提供有效的稳态分析手段,对其经济运行具有重要意义。