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近年来,由于能源结构的变化、清洁能源的开发和国家相关政策的扶植,反映能源耦合、能源转换的综合能源系统愈发受到社会各界的青睐。而随着电力和天然气市场进程的加速、市场规模逐步扩大,市场环境也发生着日新月异的改变,电力市场环境下的分时电价、日前电价、实时电价等电价机制,与天然气市场中的固定气价、阶梯气价等价格信号都影响着综合能源服务商(energy services company,ESCO)对区域综合能源系统调控策略的制定。在此背景下,研究ESCO的运营策略不仅保证了能源的高效利用和正常供应,也对企业后续的发展至关重要。本文从投资服务和运行服务出发,研究了基于能源集线器(energy hub,EH)的综合能源系统规划和运行问题。以最大化ESCO收益为导向,首先研究了计及不确定性的综合能源系统规划问题,而后通过模拟电力系统运营商对发电机组的调度决策得到日前电价和实时电价预测曲线,在此基础上研究了综合能源系统考虑电网备用需求的日前调度策略和实时滚动调度策略。具体的研究工作如下:(1)建立了ESCO调控的区域综合能源系统的规划运行模型。考虑了综合能源系统内部负荷、分布式可再生能源和综合能源系统外部能源价格的不确定性,并引入区间线性规划模型解决含不确定性的系统运行问题,进而建立了粒子群-区间线性规划双层优化模型,使得综合能源系统内各类设备的规划配置结果更具鲁棒性。通过算例,分析影响ESCO收益及系统配置的因素。(2)建立了基于日前电价预测和考虑电网备用需求的综合能源系统调度模型。首先模拟电力系统运营商对发电机组的调度运行,建立计及发电机组多运行状态的机组组合模型,基于机组调度决策计算边际电价作为日前电价。然后,在模拟得到的日前电价的基础上,充分利用综合能源系统内的多能互补和灵活性设备,建立考虑电网备用需求的综合能源系统日前调度模型。(3)构建了基于实时电价滚动预测的综合能源系统随机调度策略。在随机机组组合模型中引入风电时序预测模型处理电力系统发电侧中风电不确定性问题,通过滚动优化预测多场景实时电价,以系统日前调度策略和实时电价预测信息为基础,建立综合能源系统实时滚动随机优化模型。通过挖掘与利用综合能源系统的可调控能力,积极应对电、气市场上的价格信息,合理安排设备运行,并参与电力辅助服务市场的正负备用。