随着能源需求快速增长及环境污染日益加重,传统能源结构面临转型,亟需寻求能源发展清洁化、高效化之路。综合能源系统利用先进的信息物理技术整合电气冷热多种异质能源,实现各能源间的优势互补,有效提高能源利用率和可再生能源消纳水平,已成为能源革命的必然选择。然而,综合能源系统本质上是一类强耦合、强随机、多主体的大规模复杂异构系统,优化调度极其困难;特别是随着“双碳”目标的提出及碳交易市场的发展,综合能源系统传统的运营策略发生改变,对其低碳调度带来新的挑战。本文综合考虑系统强随机、多主体特性,围绕单个及多个能源集线器的低碳调度开展研究,主要工作如下:首先,介绍了综合能源系统的典型结构及其能量耦合关系,重点分析了系统内能源转换设备及储能设备的工作原理,并建立其数学模型。探索了一种通用矩阵建模方法,用以描述系统输入输出耦合关系,并基于此分别建立了单能源集线器及多能源集线器互联的数学模型,为后文的优化调度奠定了基础。然后,为提高供能主体减碳积极性,并计及可再生能源出力不确定性等问题,建立了考虑碳交易的单能源集线器模糊优化调度模型。以碳交易成本和用能成本最小为目标函数,采用模糊参数模拟可再生能源出力的不确定性,建立了系统的模糊机会约束规划模型,通过清晰等价类转换为确定性混合整数线性规划问题进行求解,并结合算例分别验证了不同碳交易价格、模糊参数形状、置信度水平对调度结果的影响。结果表明,所述模糊优化调度方法有利于实现系统经济性、环保性与可靠性的协调优化。最后,在单能源集线器优化调度研究的基础上,计及不同能源集线器之间的功率交互,建立了考虑碳交易的多能源集线器优化调度模型。对于通过联盟合作所产生的额外收益,建立多主体合作博弈模型,采用Shapley值法、核仁法、等DP法进行收益二次分配,并验证各分配策略的稳定性;通过算例对比分析是否考虑碳交易及有无功率交互四种场景下的优化调度结果,验证模型的有效性。结果表明,依据上述模型所得调度策略能够有效降低系统的经济成本与碳排放,等DP法分配策略能够兼顾各方利益,实现公平分配。