随着环境污染和能源匮乏问题的日益严重,发展综合能源系统成为促进可再生能源就地消纳、实现多种能源优化利用的有效手段。由于能源系统规模在能源互联网的推动下不断扩大,云边协同调控方法相比于传统集中式优化方法在处理多利益主体、多能量耦合的协同运行问题中表现出较大优势。本文综合考虑多种供能系统的运行成本、不同能源形式响应特性的差异,研究了考虑虚拟储能的综合能源系统运行优化方法,旨在采取合理有效的调控手段实现对系统中各类资源的逐级精细化调控和区域自主优化,具体开展了以下研究工作:1)根据综合能源系统“横向多源互补,纵向多层协调”特征,提出了以能量管理云平台为集中调控层、以各区域的边缘控制器为分布协同层的云边协同调控架构,接着依据“源-网-荷-储”架构依次分析了综合能源系统内能源生产、转换以及储存设备的工作原理并建立其数学模型。考虑到综合能源系统内设备的多样性和复杂性,根据抽象等效性原理将系统中区域热网以及柔性负荷视为虚拟储能设备并从充放能功率、充放能时间以及虚拟荷能状态等指标对其进行储能化建模,使得这类灵活性资源能够与常规储能设备共同构成广义储能参与综合能源系统优化调度,为后续研究奠定了理论和模型基础。2)综合考虑各类调度资源的功能和动态响应特性,将虚拟储能视为灵活性调度资源,提出了日前、日内两个阶段的区域综合能源系统优化调度方法。基于可再生能源发电以及不可控负荷的中长期及短期预测结果,以系统运行经济性和安全性为优化目标,综合考虑能源供需平衡以及可控设备运行特性约束,在日前阶段将区域热网、可控冷热负荷和可转移负荷纳入可调度资源,利用热电耦合互补特性进行综合能源协同优化调度。进一步地在日内阶段将可中断负荷和DLC负荷纳入可调度资源,利用电力设备快速响应特性平抑系统短时电功率波动。仿真结果表明,融合虚拟储能的综合能源系统能量优化模型可在降低计算复杂度的同时有效提升系统调控灵活性。3)为充分发挥综合能源系统中各区域能源资源的时空互补优势,综合考虑参与协同的区域利益及其调节能力,提出了适用于能量优化实时阶段的综合能源系统云边协同调控方法。基于各区域可再生能源发电和电负荷的最新预测结果,在能量管理云平台建立了满足系统整体运行经济性与安全性目标的实时能量优化模型,在边缘控制器利用模型预测控制方法建立了以日内优化结果为参考值的精细化调控模型。进一步地将两者整合成可利用分布式优化算法求解的形式,在有限次迭代过程中实现区域自身利益与综合能源系统总体效益的均衡。仿真结果表明,通过区域间联络线的传输功率协调以及电储能、DLC负荷的辅助调用,可有效平抑可再生能源出力和电负荷需求的实时波动,提高综合能源系统整体运行调控的鲁棒性与有效性。