近年来由于全球的能源需求量急剧增长,对化石能源的过度依赖导致了诸多环境问题和极端气候频发,而风能、太阳能、生物质能等可再生资源却非常丰富。因此,增强可再生能源的开发和利用是改善能源危机的当务之急。综合能源系统由于其能够有效增强可再生能源的消纳能力,充分发挥多种能源协调互补的优势,得到广泛的关注和应用。然而综合能源系统结构复杂,可调用的一次能源种类众多,导致系统运行过程中的耦合难度增加。运行策略的选择会对系统运行的综合性能产生诸多影响,不合理的运行机制会导致系统的经济效益、环境效益和能源利用率等方面无法达到预期目标。因此寻找到最优运行策略对综合能源系统的应用至关重要。首先基于多目标优化理论,综合考虑系统经济成本、环境成本和一次能源利用效率,建立综合能源系统运行机制优化模型。同时,为使优化模型能够更加契合实际,对本研究中的综合能源系统所涉及的三个基础子系统(天然气CCHP系统、太阳能系统和空气源热泵系统)的各主要设备在不同工况下的运行情况展开分析。通过对系统中各关键设备和部件进行逐时变工况下的热力学分析,建立热力学特性模型。为解决传统遗传算法在综合能源系统优化问题求解的过程中容易出现的一系列问题,本研究基于自适应的理念对遗传算法进行改进,并采用改进的自适应遗传算法对系统进行求解。最后将上述理论方法和研究路线应用于北京市某综合产业园区的案例,对园区不同典型功能建筑进行负荷特性分析,确定综合能源系统在不同典型日情景下的最优运行策略。结果表明改进的自适应遗传算法能够成功应用于综合能源系统运行机制优化问题中,且该案例园区在冷热负荷较高时,更能发挥系统经济、环境、能效方面的优势。