随着能源互联网的发展和“双碳”目标的提出,高比例可再生能源发电已经成为全球广泛关注的焦点,但高比例的可再生能源时空不平衡的特点也给电力系统带来诸多新挑战。然而,多能源之间在不同的时空尺度上具有一定的互补特性,本文基于多能源之间的时空互补特性,对多能源电力系统在时间、空间、能源三个维度上进行优化研究,以充分发挥各类能源形式的特点,优势互补,实现多能流协同供应与综合梯级利用。利用多能源在时间维度上的互补特性,将风、光、水、火与抽水蓄能、高载能负荷协调优化调度,建立系统运行成本最小、可再生能源消纳最大化和净负荷波动最小为目标的多能源电力系统源荷协调双层调度模型,采用改进的蝗虫优化算法（IGOA）和粒子群优化算法（PSO）分别对上、下两层优化调度模型进行求解。对比算例中4个调度情景的计算结果可知本文中调度策略能够减小系统净负荷的波动性,提高新能源消纳水平,实现系统的经济运行,模型和算法的有效性得到验证;针对电力系统中的源荷时空不平衡与不确定性问题,利用电网互联和多能源之间在空间维度上的互补特性,提出一种考虑储能备用的多区域互联电力系统分布鲁棒分散式动态经济调度模型。对互联系统的源荷多重不确定性建立波动误差集,采用储能的备用容量来预处理系统的波动误差,建立计及储能备用的分布鲁棒优化模型,通过不确定性裕度和置信水平参数来描述系统的不确定性。建立考虑系统运行与碳税成本的多区域互联电力系统动态经济调度模型,通过构建基于交替方向乘子法（ADMM）的完全分散式调度体系对多区域调度模型解耦,实现多区域的并行计算与分布协调调度。采用自适应更新策略有效减少分散式优化算法初始参数对算法收敛性的影响。对2区12节点和3区118节点系统算例的仿真结果分析可知所提模型和算法的有效性及可行性;构建计及灵活性的多能源电力系统双层优化配置模型。基于灵活性理论提出一种度量多能灵活性的方法,用于衡量系统的多能灵活性水平。建立外层以年综合成本和碳排放量最小为目标的配置模型,并采用NSGA-Ⅱ算法求解模型的Pareto解集;内层以系统运行成本最低为目标,考虑系统多能灵活性约束的优化运行模型,调用CPLEX求解器对模型进行求解,将优化结果反馈至外层模型。算例的结果分析可知所提模型的有效性,并对比分析了不同配置方案对系统多能灵活性的影响。