电动汽车与储能系统在低电价时刻集中充电行为会产生新的负荷波峰,电力功率将超过系统的容量传输限制。现有的手段主要通过新建供配电设备与切负荷手段解决上述问题。但是新建供配电设备会因电力设备的投资成本给供电商带来较大的经济压力,而切负荷则影响了终端用户用电舒适度。随着分布式电-气-热转换设备应用范围的不断增大,需求响应对象从单一电力能源系统扩展至包含电、热、天然气的多能流系统。在高电价时刻用户集中用气行为同样会导致天然气使用量超过管道的传输限制。针对以上问题,本文将电、气、热负荷设备整合成综合能源系统,并进行管理,实现多能协调互补,提升能源利用效率,降低供能和用能成本。本文研究工作如下:针对智能楼宇综合能源系统中多能流系统耦合和交互行为问题,建立了智能楼宇多能协调用能优化模型。以用户一天内用能成本最小为目标函数,考虑综合能源系统中负荷设备的运行约束条件,利用不同能源的互补性进行用能优化。通过仿真算例分析了各个智能楼宇独自参与综合能源需求响应时的用能行为特性,分析了多能流交互行为对电力系统与天然气系统影响。针对多智能楼宇参与需求响应时电动汽车、储能系统集中充电行为造成的变压器过载问题,综合考虑用户独立自主的用电行为,提出了分布式电力需求响应优化方法。引入了拉格朗日乘子法分解优化问题中的全局约束条件,将集中式的需求响应问题转化成区域自治的分布式优化问题。利用分布式算法求解问题,并通过与集中式优化方案对比,表明该方法在解决变压器过载问题的同时,降低优化问题复杂度,保证用户的信息安全与隐私性。针对大规模智能楼宇参与需求响应时集中用电、用气行为造成的变压器过载和天然气供给不足问题,提出了分布式智能楼宇热-电协同耦合协同优化方法。引入了拉格朗日乘子,将集中式优化问题转化为基于拉格朗日分解的分布式综合能源需求响应问题。利用分布式算法求解问题,通过仿真对四种方案进行对比分析了分布式综合能源需求响应中各个智能楼宇的用能行为对于天然气及电力能源供应系统的影响。综上,本文围绕大规模综合能源需求响应问题,综合考虑终端用户利益与供能侧能量传输限制,提出了一种基于拉格朗日分解的分布式需求响应方法。该方法能够保障用户隐私,缓解通信压力,实现分布自治。