综合能源系统（Integrated Energy System,IES）是打破不同能源交互壁垒的一种新兴形式,是推动能源向清洁化、多元化转型的有效途径,符合未来能源的发展趋势。目前,越来越多的投资主体参与到IES中,多投资主体间的利益冲突对IES容量配置及优化运行构成挑战。传统的容量配置方法以及对优化运行方法主要适用于系统整体为单一主体的情况,而不适用于多个投资主体之间存在利益竞争的情况,对于多投资主体间容量配置及优化运行情况需要进一步研究。针对此问题,本文对包含多投资主体的IES,从容量配置、供需双侧优化运行以及低碳经济调度三个方面展开研究。主要内容如下:（1）针对包含多个投资主体的综合能源系统,以各投资者相关设备容量为决策变量,收益为优化目标,构建容量配置博弈模型。通过不同场景下的对比分析结果显示,在合作博弈场景下,既能实现系统整体收益最优,也能实现各投资者收益最优。由此解决了各投资者追求各自收益最优与系统整体追求收益最优的矛盾,提高了多方参与共建供能市场的积极性。（2）基于Stackelberg博弈理论,考虑用户用能的主动性以及舒适度,构建供需双侧优化运行模型。实现了产能商出力计划、系统管理商的定价策略以及用户的用能效用的多方共赢,为IES市场供需双侧优化运行提供理论依据。（3）以系统综合成本最低为目标,考虑碳权交易,构建IES低碳经济调度模型。结果显示,该模型能够更好地降低系统综合成本,并减少碳排放量。