区域综合能源系统是以电力系统为核心的多能联供系统,利用能源间的相互耦合,实现了多能源协同互补以及能源梯级利用,是当前解决能源和环境问题的重要手段。因此,对区域综合能源系统运行优化问题的研究具有重要意义。对于区域综合能源系统优化问题来说,需求侧负荷准确的预测是系统优化的前提,如何对区域综合能源系统的供给侧与需求侧资源进行统一的最优配置是提高系统性能的关键。因此,本文以区域综合能源系统的供需互动问题为切入点,对区域综合能源系统的运行优化问题进行了研究。论文主要研究内容如下:首先介绍了区域综合能源系统的组成部分及其工作原理。依据各设备的作用将区域综合能源系统的设备分为了:供能设备、转换设备、新能源发电设备以及储能设备。并分别建立了燃气轮机、燃气锅炉、电制冷机、吸收式制冷机、电转气设备、储能设备、新能源发电设备的数学模型。其次,研究了区域综合能源系统多元负荷预测问题。分析了 Elman神经网络和传统小波神经网络预测方法,并指出了传统小波预测存在的缺陷。针对传统小波神经网络负荷预测模型存在收敛速度慢、易陷入局部最优等缺点而导致预测精度不高的问题,提出了一种基于改进粒子群的小波神经网络短期负荷预测方法。然后,对区域综合需求响应进行了研究。综合需求响应作为系统供需互动的重要方式,文中根据不同的负荷类型采用不同的需求响应策略,将综合需求响应分为价格型需求响应、直接控制型需求响应以及替代型负荷需求响应三种类型。建立了三种响应类型的数学模型并分析了其参与响应的原理。在此基础上,提出了一种适用于区域综合能源系统的需求响应策略。最后,对区域综合能源系统的优化问题进行了研究。在确定需求侧负荷需求量和可控资源的基础上,以经济性、环境性、能效性为优化目标,建立了计及供需互动的区域综合能源系统的多目标优化模型,并使用Minlp算法对优化模型进行求解。利用青岛某小区综合能源系统进行验证,优化结果表明,本文所提出的优化方法可以有效提升综合能源系统的性能。