氢能作为一种二次能源，具有环保高效、来源和应用范围广泛等诸多优势。依托分布式可再生能源研究制氢、用氢技术，是氢能发展的重要方向之一，冷热电联供微能源网是实现可再生能源与氢能相结合的重要载体，氢能系统与微能源网的协同工作模式及运行优化等问题均需要深入研究。本文在建立了氢能系统设备及微能源网典型设备数学模型的基础上，构建了微能源网能量流动结构，设计了冷热电联供系统运行模式，在此运行模式下，计及燃料电池热电联供优化微能源网运行，并计及需求响应对含氢微能源网进行运行优化，同时结合案例进行了分析。具体研究内容如下：
　　首先，对氢能系统中电解槽、燃料电池和储氢罐进行类别选择并建立数学模型，分析其输入、输出关系，得到电、氢、热闭环流动路径。同时，建立了微能源网中典型设备的数学模型。
　　其次，依据能源集线器原理，建立了微能源网的能量流动结构，设定了微能源网设备在冬、夏两季的基础运行规则。结合燃料电池热利用方式和冷、热负荷需求特性，将燃料电池电、热出力与能流结构相耦合，设计了微能源网冷热电联供系统的运行模式。
　　之后，在所设计的运行模式下，计及燃料电池热电联供优化微能源网运行。在孤岛和并网两种运行方式下，以日运行成本最低为目标函数，确定相关约束条件，构建了优化模型，得到对应的混合整数线性规划问题，在MATLAB平台调用CPLEX求解器求解。结合实际案例对冬、夏两季典型日优化结果进行了分析，结果表明，计及燃料电池热电联供可提升燃料电池效率和微能源网运行经济性。同时，对热电、冷电负荷比对优化结果的影响进行了灵敏度分析。
　　最后，计及需求响应对含氢微能源网进行运行优化。将微能源网内的冷、热、电负荷分为价格型和激励性需求响应两大类，建立了对应的需求响应变化量求解模型。在并网运行方式下，以微能源网运营商日净利润最大为目标函数，补充需求响应相关约束条件，构建了优化模型。针对微能源网内风电出力的不确定性，采用鲁棒优化方法进行处理，增加了鲁棒约束条件，得到了鲁棒优化模型。案例分析中，对冬、夏两季典型日优化结果进行了分析，结果表明，计及需求响应可以提升微能源网日运行净利润，并可根据风电预测偏差系数及鲁棒系数来权衡优化结果的经济性与鲁棒性。