能源系统平衡分析是宏观掌握能源供需平衡关系进而进行合理规划的基本分析方法。在我国北方地区,电力系统和供热系统以热电厂为耦合点形成了省级规模的、电-热耦合的综合能源系统。在风光大规模并网前,热电机组基本采用“以热定电”方式运行,其出力上下限可根据热负荷确定,因此可进行电-热解耦平衡分析。然而为了满足电力系统侧风光快速增长带来的灵活性调节需求,热电厂正大力推进运行灵活性提升改造,包括增加储热与电制热设备、低压缸灵活切除运行等。由于改造后热电厂由“以热定电”运行方式转为“电热互动”运行方式,传统电-热解耦方法不再适用,需要发展基于综合能源视角的耦合平衡分析方法。此外,由于风光发电的波动性,传统典型日分析方法也难以适用,需要以年为周期、小时为颗粒度进行平衡分析。本文即针对上述问题展开研究,提出了两种可计及热电厂灵活性提升改造的、以年为周期、小时为时间颗粒度的综合能源系统电-热耦合平衡分析方法。主要工作如下:（1）建立了基于启发式的电-热综合能源系统耦合平衡方法。该方法通过同类设备聚合,以简化问题复杂度;通过日周期的启发式机组组合,以考虑系统备用、最小方式等系统安全稳定要求;将储电、储热、电制热、低压缸切除等作为电、热灵活性资源,在小时颗粒度上先进行无灵活性资源调用平衡,以确定电力过剩情况;再根据过剩电力有序调用电、热灵活性资源,实现电-热耦合平衡;最后通过逐日滚动计算,得到长时间尺度的平衡结果。对省内无输电断面的系统,该方法可快速得到年时间尺度的平衡统计结果。算例分析表明相较于应用广泛的Energy PLAN模型,本文方法更适用于我国能源系统。而对于省内存在输电断面的系统,该方法需要在各分区断面边界反复迭代,计算复杂度大幅增加,失去了基于启发式的平衡分析方法速度快的优势。（2）建立了基于优化的电-热综合能源系统耦合平衡方法。针对启发式的平衡方法难以计及内部输电断面约束以及长周期模拟优化调度方法求解困难的问题,该方法将启发式平衡方法和模拟优化调度方法进行结合,一方面通过同类电源聚合,使得所考虑的变量大幅减少,另一方面建立优化平衡模型,通过精心设计构建约束和目标函数,实现了断面约束的考虑、各分区火电均衡开机与均衡调出、各类电源顺序平衡。（3）基于我国北方某实际电-热综合能源系统,验证了所提两种方法的有效性,并进行了平衡效果的对比分析。还利用两种方法分析了当前各灵活性提升改造方案提升新能源消纳能力的应用效果和有效边界,给出了该系统未来灵活性提升的合理建议。本文方法为我国北方地区各省级能源系统进行电-热耦合平衡分析提供了有效工具。