随着我国的电力行业向第三代电网过渡发展以及现代综合能源系统的逐步建立,区域电网之间、能源网络之间的联系日益紧密,不断扩大的互联电网规模对电网调度的优化计算、数据存储、信息传输带宽等多方面能力提出了越来越高的要求。另外,在开放型电力市场的背景下,对具有多个调度中心的互联大电网以及具有多个决策主体的综合能源系统而言,采用分布式的方法求解其最优能量流的分布更符合各决策主体对信息安全性的要求。并且,在工程实际中,往往期望协调多个目标之间的矛盾,以使几项指标同时达到最优,故需考虑多目标下的能量流优化。为解决上述问题,本文致力于研究综合能源系统背景下的分布式多目标能量流优化算法,并从分布式多目标优化算法的设计、算法应用于求解大规模互联电网多目标最优潮流、算法应用于求解电-气综合能源系统多目标最优能量流三个方面对多目标能量流优化算法进行了深入的探讨与研究,具体研究内容及成果如下:(1)分析了分布式计算和多目标优化的原理,并根据法线边界交叉法与辅助问题原理法,设计了一种基于目标值交换的分布式帕累托优化算法,并将其应用于求解多区域互联电力系统多目标潮流优化问题,获得了帕累托前沿解集。算法解脱了传统集中式方法对上层优化中心的依赖。在优化过程中,区域电网之间仅需交换少量的边界变量和目标变量信息,最终实现各区域电网的分布自治,以分布的计算模式保证了各区域电网参数的私密性。(2)为直接求出多目标优化问题的最优折中解,结合多目标模糊优化、辅助问题原理法与交替方向乘子法的原理,设计了基于目标值、隶属度和修正变量交换的3种分布式多目标模糊优化算法,并将其应用于求解多区域互联电力系统多目标潮流优化问题,并从优化原理和信息保密效果角度分析和对比了3种算法的差异性,最终基于IEEE 118节点和IEEE 300节点系统搭建潮流优化模型验证了算法的有效性。(3)搭建了一种计及供能成本、碳排放量和净负荷曲线平滑度的电-气综合能源系统多目标优化模型,并将所提的基于目标值交换的分布式多目标模糊优化算法应用求解电-气综合能源系统的多目标电-气能量流优化问题,从而满足能源网络分散自治的需求,最终实现电力网络和天然气网络的分布式调度。本文的工作表明:所提的几种分布式多目标优化算法可有效实现多目标最优能量流(电力潮流)的分布式求解,实现去中心化的多目标优化计算。