能源危机和环境污染问题越来越引起人们的重视,发展能源互联网是解决能源问题的重要方式。能源枢纽作为能源互联网的重要构成部分,其研究对能源互联网的发展有重要的意义及作用。利用能源枢纽对多能源系统建模,能充分考虑各种形式能源的互济与互补,实现各种形式能源的协同优化。随着储能、分布式新能源和热电联产等能源形式的普及,以及智能家居的广泛应用,家庭能源枢纽也开始应用于普通家庭用户。但目前对于家庭能源枢纽的建模及其优化方法尚不够全面。基于此,本文从以下方面对其展开研究。本文首先介绍了能源枢纽的研究发展现状,并对其基本概念及数学描述进行了详细分析。然后对家庭能源枢纽进行了详细叙述与框架构建,并且考虑到储能、分布式新能源以及热电联产等元素的接入,对家庭能源枢纽模型进一步推广和修正。提出了一个由家用热电联产、电动汽车、光伏系统和储能系统等组成的家庭能源枢纽模型。本文提出以能源支付成本最小化为目标的家庭能源枢纽优化调度模型。通过控制家用负荷的能耗,调度电动汽车和储能系统的充放电,管理光伏出力的直接使用、存储以及是否向电网出售来确定能源枢纽的最佳运行模式。采用基于相对进步度的自适应粒子群算法对优化调度模型进行求解。该算法在一定程度上减少了基本粒子群算法搜索的盲目性,使其搜索效率和收敛速度得以提高。仿真算例证明了所提出的优化调度模型的合理性,并与基本粒子群算法进行比较。验证了基于相对进步度的自适应粒子群算法的有效性。目前家庭用户对于用电的舒适度要求越来越高,本文构建了计及多目标的家庭能源枢纽优化调度模型,综合考虑了家庭能源枢纽的用能成本和用户舒适度问题。采用基于帕累托纳什均衡博弈的多目标粒子群算法对所提模型进行求解。仿真算例证明了多目标家庭能源枢纽优化模型的合理性,验证了基于帕累托纳什均衡博弈的多目标粒子群算法的有效性。