随着以风电和太阳能为主的新能源的快速发展,传统电网的调控能力已经无法满足新能源的消纳需求。电-气互联系统作为多网融合、多能互补的重要形式,在实现新能源消纳和能源高效清洁利用方面有重要作用。尤其是在电转气(P2G)技术快速发展的背景下,如何实现电-气互联系统经济绿色运行以及P2G设备的优化配置,对提高系统新能源消纳以及低碳环保性能有着非常重要的意义。本文首先对天然气网的支路元件和拓扑结构进行建模,并基于此,对天然气稳态潮流模型进行介绍。在考虑电网和天然气网通过P2G设备和燃气轮机等耦合元件相互融合后,分析了耦合元件出力变化对天然气网运行状态的影响。通过仿真可知,P2G设备出力变化后,对接入点的节点气压影响最大。在其出力上升时,接入点节点气压存在越上限的风险。而燃气轮机出力变化时,对气网负荷沿线的气压均有较大的影响。在其出力上升时,负荷沿线的节点气压存在越下限的可能。此次稳态模型的描述也为后面构建电-气互联系统经济调度模型奠下基础。接着本文采用条件价值风险(CVaR)理论,对考虑了风电出力不确定性的电-气互联系统做出风险量化评估。并通过风险成本系数,将弃风风险和切负荷风险归入运行的经济目标中,建立了电-气互联系统经济优化运行模型。并进一步对无P2G设备接入、P2G设备不提供系统备用和提供备用服务三种场景进行仿真分析。结果表明,P2G设备接入能有效提高电-气互联系统的风电消纳能力,同时能降低系统碳排放量。而P2G在提供备用服务后,能进一步提高系统运行的经济效益和环境效益,此外还能减少弃风风险。基于上述研究,本文从P2G设备的技术特性和建设成本回收方面考虑,提出以风力发电企业进行P2G设备的投资建设主体,构建了P2G设备容量双层规划模型。上层以风力发电企业获益最大为目标,下层则以电-气互联系统成本最小为目标。并通过基于灾变遗传算法和内点法的混合求解算法进行仿真求解。验证了配置P2G设备来提高风力发电企业收益和降低系统成本的可行性。并进一步对比分析了置信度和弃风风险成本系数对P2G配置策略及系统运行的影响。