为了应对不断升级的能源危机与环境问题,世界各国纷纷采取了提高能源利用率和大力开发清洁能源的发展方针,中国也宣布了“碳达峰”和“碳中和”两大战略目标。如何推进现代能源体系向着更加低碳、高效、清洁、安全的方向转化,有机整合了多种供能、储能和能量转换设备的综合能源系统对此提供了新的解决方案。在源、荷、网、储各个环节协同调度多种能流的综合能源系统,不仅工作效率高、运行方式灵活,而且能够高效消纳分布式可再生能源。为了保障综合能源系统的供能质量,进一步提高风、光消纳率,需要在系统中合理规划储能设备。压缩空气储能不仅工作寿命长、储能容量大、污染排放低,而且天然具有冷、热、电多种接口,可以与综合能源系统深度融合。本文围绕计及压缩空气储能的综合能源系统开展了以下工作:首先以综合能源系统作为研究对象,在其中引入了绝热压缩空气储能系统,并运用了电动汽车集中充放电、电解制氢、光热电站等先进技术;对综合能源系统中各组件间的能量传递和耦合关系进行了合理规划;分析各部件的运行机理,并准确建立数学模型,充分考虑光热电站蓄热特性、充电站可调度潜力、氢能单元储氢特性、压缩空气多能联供特性等。其次在部件模型和系统结构的基础上,建立了综合能源系统日前优化调度模型;目标函数为经济性最优,求解方法为混合整数规划,同时给出了保证系统能量平衡和设备合理运行的约束条件;以某地实际数据为算例,分为冬季和夏季两种工况,优化了各供能、储能、用能主体的运行计划。最后研究了综合能源系统中各类主体间的能源交易问题,构建了包含能源系统运营商、压缩空气储能提供商、传统能源供应商、可再生能源供应商、负荷聚合商的区域级综合能源系统信息-能量交互模型;分析了不同参与主体的市场属性及获利模式,将博弈框架设计为能源系统运营商主导交易,其他储、荷、源侧提供商跟随响应;针对博弈三个阶段的不同优化问题,分别采用了混合整数规划和多元宇宙智能算法等优化求解方法。仿真算例的优化结果表明,各市场主体能够实现良好交互,协作共赢。