迫于气候变暖、环境污染等多重压力,电力系统中的燃气发电占比日益增加,逐渐加强了电力系统和天然气系统之间的相互影响,对同时融合电力系统和天然气系统运行约束的电-气综合能源系统环境经济调度进行深入研究变得更加迫切。与此同时,大规模新能源并网、电转气技术、综合需求响应、多种环境相关政策等为电-气综合能源系统环境经济调度带来了新的机遇与挑战。基于此,本文在电-气综合能源系统环境经济调度方向做了以下研究:首先,为了挖掘碳捕集系统和电转气设备在消纳风电、减少二氧化碳排放等方面的优势,提出了联合碳捕集系统、电转气设备和附加设备的灵活运行模式,并建立了计及该灵活运行模式的电-气综合能源系统环境经济调度模型。模型中的非线性方程采用增量分段线性化方法进行线性化处理,进而将模型转化为商用求解器能够直接求解的混合整数线性规划问题。仿真算例分析了碳捕集系统、电转气技术及灵活运行模式对电-气综合能源系统环境经济调度的影响。其次,为了探究综合需求响应和空气污染控制技术对电-气综合能源系统环境经济调度的影响,以能量枢纽作为电-气综合能源系统能量输送和能量消耗的中间纽带,通过能量枢纽集成综合需求响应,同时考虑化石燃料机组配置多种空气污染控制技术,提出了计及综合需求响应和空气污染控制技术的电-气综合能源系统环境经济调度模型。模型中的排放成本包括二氧化碳的碳交易成本和氮氧化物的排放惩罚成本,非线性方程采用多种分段线性化技术进行处理。仿真算例分析了综合需求响应、空气污染控制技术等对电-气综合能源系统环境经济调度的影响。再次,在考虑电转气设备和多种空气污染控制技术基础上,兼顾二氧化碳和大气污染物对环境影响的时空差异性,针对区域间风电输送通道可能不足,风电、电负荷和气负荷存在预测误差等问题,提出了计及排放限制和旋转备用约束的电-气综合能源系统环境经济调度模型。大气污染物的排放限制取决于区域空气质量指数对应的污染等级,电-气综合能源系统所需的旋转备用由化石燃料机组、电转气设备、储气管道、储气设备等多种灵活性资源提供,而电力系统配备区域旋转备用来应对风电传输阻塞问题。仿真算例分析了排放限制和旋转备用约束对电-气综合能源系统环境经济调度的影响。最后,在上述研究基础上,为了进一步量化多种预测误差和征收环境保护税对电-气综合能源系统环境经济调度带来的影响,提出了基于混合随机-信息间隙决策理论方法的电-气综合能源系统环境经济调度模型。该模型由两阶段组成,第一阶段为考虑风电与空气质量指数预测误差的随机优化模型,第二阶段在第一阶段的基础上,建立计及碳交易价格预测偏差的风险投机模型和风险规避模型。仿真算例分析了环境保护税和多种预测偏差对电-气综合能源系统环境经济调度的影响。