近年来,随着信息化、数字化进程的加速发展,中国数据中心产业规模增长迅猛,造成了行业能耗以及碳排放急速增长。此外,“碳达峰·碳中和”的背景下相关部门对数据中心行业的用能管理提出了高能效、低排放的要求。因此,将分布式新能源发电接入数据中心能源系统是必然的趋势。显然,接入分布式新能源发电可以降低数据中心对电网的依赖、降低碳排放量。然而,新能源的高不确定性和强随机性,会对数据中心能源系统的供能安全性、稳定性造成负面影响。基于此,通过数据中心能源系统的协调优化运行,实现电力需求侧响应、提高新能源利用率,对数据中心产业的低碳低成本运营具有重要参考意义。因此,本文以接入分布式新能源的数据中心能源系统为研究对象,研究并建立有效的数据中心—电力市场的需求侧响应交互机制。在此基础上,分别采用单目标优化及多目标优化的方法,研究基于余热回收与新能源接入的数据中心综合微网电—热—荷协调优化运行。基于此,本文的主要研究工作为:（1）首先,建立数据中心与电力市场的需求侧响应交互机制,并研究电力市场背景下数据中心能源系统优化。具体来说,数据中心根据特定设计的机制提交报价信息,然后电力市场运营商结合各负荷商报价以及发电商投标,进行两阶段风险规避市场出清并发布出清分时电价,最后数据中心运营商基于可调度柔性资源实现能源系统优化运行。（2）其次,在需求侧响应电力市场背景下,考虑系统随机变量带来的不确定性,对数据中心能源系统进行深度建模及优化。一方面,基于到达—离开曲线对延时IT负载进行表征,分析数据中心可行性能耗区间,依托延时IT负载实现数据中心能耗管理优化;另一方面,基于余热回收系统建立热力—电力耦合的数据中心综合微网。考虑电力市场背景以及新能源接入给系统带来的不确定性,建立数据中心综合微网两阶段随机规划模型,实现数据中心能源系统电—热—荷协调优化运行。（3）最后,在需求侧响应电力市场背景下,考虑系统随机变量带来的不确定性,综合考虑数据中心综合微网的多方面运行指标,建立基于多目标优化的最优运行框架。具体来说,首先基于数据中心运行的运行成本、服务质量、碳排放量以及稳定性等指标建立多目标优化问题,然后提出改进的增广ε约束算法对该多目标问题求解获得帕累托解集,分析各目标的折衷或主导关系,最后提出可统筹兼顾各目标的平衡决策方法获得最终的决策解,为数据中心运营决策者提供一定的参考。