对比传统的分布式能源子系统,综合能源系统更加强调各种能源间的配合关系,通过各种能源的相互补充可以达到更好的运行状态。而目前关于综合能源系统的研究大多是针对单个独立系统的优化,且目前对于含多区域的综合能源系统优化配置的研究主要集中在热电联供及电-气网络,由于电能、热能、气能之间的相互耦合使多区域综合能源系统优化运行变得更加复杂,因此目前的研究仍处于初步阶段。电能、热能、气能混合供能的综合能源系统是解决能源合理配置的有效途径,对网络潮流进行优化配置不仅可以提高能源的利用效率,还可以通过高度耦合来尽可能的减少网络的冗余度。本文以优化多区域互联的综合能源系统为目的,首先建立单区域电能、热能、气能混合供能的综合能源系统模型,为多区域互联的综合能源系统优化运行奠定重要基础。接着建立用户售能收益为最大的目标函数,并假设电能、热能、气能出清的价格可作为一种经济手段来调整能源的使用情况。在此基础上将一致性理论应用到综合能源系统中,采用改进的离散型一致性算法对文中建立的目标函数进行优化。在一致性计算中,通过对各种能源出清价格的选择及自身输出功率的调整,按照等耗量微增率计算出一致性变量,并通过多次迭代计算使各区域电能收益增量、热能收益增量、气能收益增量趋于一致,进而实现电能、热能、气能混合供能的多区域互联的综合能源系统协同优化。通过算例对所提方法进行验证,算例分析表明,改进的离散型一致性算法有效的减少了收敛时间,提高了计算速度,通过对能源出清价格的选择及自身输出功率的调整,提高了综合能源系统用户的售能收益,实现了多区域互联的综合能源系统协同优化的目的。随着能源市场多运营商交互模式的出现,能源行业逐渐形成了多运营商参与的综合能源系统。论文最后提出了多区域互联的综合能源系统主从博弈优化分析方法,研究了多区域互联的综合能源系统中多运营商协调交互模式,并建立了相应的多运营商主从博弈模型。通过算例对所提方法进行验证,算例分析表明,通过价格信号的调整,增加了综合能源系统用户的售能收益,验证了多区域互联的综合能源系统主从博弈分析方法的有效性。