近年来,由于化石能源的不可再生性,清洁能源正在推动能源工业的创新和变革。随着社会生活水平的不断进步,用能负荷类型不断增多,多种能源间的协调调度能力面临巨大挑战。为提高一次能源的利用率、提高供能系统的运行效率和安全性,能源领域出现了综合能源系统(integrated energy systems,IES)的概念。在此基础上,考虑到各能源部门之间耦合成本的增加,为了使用户合理利用各种能源资源,急需一种合理的能源定价策略。在此课题的研究背景下,本文主要完成了以下工作:首先,阐述了电-气-热综合能源系统和节点价格的研究现状,给出了综合能源系统中电力子系统、天然气子系统、热力子系统的稳态数学模型和建模方法,分析了各子系统的运行机理和运行特性,揭示了多能源系统间的相互作用和耦合关系。其次,通过对电-气-热耦合环节(即燃气发电机和热电联产机组)的分析,建立了以综合能源系统总运行成本和碳排放成本最小为目标函数的电-气-热综合能源系统优化调度模型,并求解该模型得到优化后的多能流。以PJM-5节点电力系统、7节点天然气系统和6节点热力系统所构成的综合能源系统为例,对计及碳排放后的IES多能流进行优化分析。算例结果表明了所提模型能够在降低碳排放量的同时,保证IES的总成本最小。进一步通过IEEE-39节点电力系统、比利时20节点天然气系统和6节点热力系统所构成的综合能源系统对所构建模型的实用性进行了验证。最后,依据节点电价理论,提出了一种多能源定价策略—节点能价。同时基于所构建的电-气-热综合能源系统最优多能流求解模型,确定了综合能源系统中的各种能源形式的节点边际价格。通过算例分析了当电力子系统、天然气子系统或热力子系统中发生传输阻塞时节点电价、气价和热价的变化,并进一步地分析了碳排放成本对节点能价的影响。上述算例结果表明,电-气-热综合能源系统的定价策略考虑了多能源系统间的相互影响,能够提供一种有效合理的定价机制,为能源市场的各个参与方提供参考。