在面临当今社会发展对能源需求和不可再生能源储量有限的矛盾下,综合能源系统的开发研究有利于推动能源消费的多样化,促进可再生能源的使用,提高可再生能源消纳,提高能源利用率,以及缓和环境问题与经济发展之间的矛盾。多能源系统是综合能源系统的物理载体。本文在考虑环境因素的基础上,对涵盖电热的多能源系统进行并网以及孤网状态下的供能优化研究。本文首先分析了多能源系统的数学模型,针对生态园区以及类似规模的场景,将多能源系统分为直流供电系统、交流供电系统、供热系统以及储能系统这四个子系统,建立了各个系统中分布式电源、燃煤锅炉和储能装置等的数学模型。其次,在考虑环境因素对可再生能源输出功率影响以及系统内设备尾气排放的限制上,建立了多能源系统交直流混合供能优化模型,以运行成本以及环境成本最优为目标函数,实现多能源系统中各个设备一天中以小时为时段的经济调度。在仿真中,将多能源系统交直流混合供能与传统交直流独立并网模型进行比较,从总运行成本以及污染气体排放量和煤炭消耗量的优化结果分析得到,多能源系统交直流混合供能在降低系统运行成本和减少煤炭使用上有一定优势。最后,针对交直流混合系统孤岛模式,对系统内部的负荷进行三种重要程度的分级,以最大程度地确保负荷供电,尽量减少开关开合操作次数和降低系统运行成本为优化目标,通过层次分析法获取每个子目标权重,使得不同层级单位的目标函数统一化。并基于此建立了一种混合整数非线性优化方法,将提出的优化方法运用于交直流混合系统形成孤岛后的三种算例中,利用优化仿真软件GAMS对其进行优化计算,并将结果与传统交直流独立系统进行比较,验证了交直流混合系统更有利于提高能源的利用率,在故障发生时能保障更多的负荷得以供应。