主要内容：系统而全面地针对传统火电系统、水电-火电系统、水电-火电-风电系统、含可再生能源及电转气的电网-天然气综合能源系统，进行了细致而深入的研究，包括背景分析、理论研究（模型及算法）-算例分析及结论。特色：内容丰富且系统性很强，由单一系统到复杂的多元互补综合能源系统，由简入难，层层递进，紧紧围绕可再生能源、节能减排、碳中和，考虑了电转气技术在电网中的应用，并给出了不同综合能源系统的优化运行方案，此外还设计了基于黑洞理论的多目标随机黑洞粒子群优化算法，可以更快更高效地对多目标优化问题进行求解；读者：非常适合电气工程专业电力系统自动化方向（新能源、优化运行等）的硕士生以及博士生或者从事该领域研究的其他科研人员阅读。

刘静，女，博士，2002年-2012年本硕博均就读于西安交通大学电气工程学院；2012年-至今，在中国矿业大学（北京）任教，讲师，2017年9月-2018年9月前往英国爱丁堡大学，访问学者。一直从事含可再生能源的多元互补综合能源系统优化运行问题的研究工作，主要涉及水电（梯级水电站）、火电、新能源（风电/光伏）、热能、氢能源、电转氢气和电转甲烷、天然气系统等，研究内容包括梯级水电站优化运行、水火电系统环境经济优化运行、风电-光伏-蓄电池综合能源系统的**容量配置、含电转气和风电的电网-天然气综合能源系统的低碳经济运行方案、含电转气、风电、储气罐的电网-天然气-热能综合能源系统的灵活性、电转氢气/电转甲烷对于电网系统的影响等，通过上述研究，深入掌握了含可再生能源的多元互补综合能源系统的构架及运行机理，在优化问题的模型构建、复杂约束条件的处理、智能优化算法研究及实例仿真方面积累了丰富的经验。基于上述研究成果以第一作者发表了SCI期刊论文3篇、EI期刊论文2篇、国际会议论文2篇，以**发明人授权发明专利1项，登记软件著作权2项。

前言 为应对能源危机、环境污染、温室效应等一系列人类面临的重大问题，能源将朝着清洁化、低碳化和高效协同化的方向纵深发展。以多种能源形式协同优化利用为主要特征的综合能源系统已成为“双碳”目标下我国能源转型和能源变革的重要探索方向之一。通过综合利用电、气、热、冷等多种能源形式，实现多能源间的互补互济、互联互通、协调优化，可有效提升能源利用效率和系统运行可靠性、减少碳排放及污染物排放，促进能源的清洁低碳可持续发展。因此，构建综合能源系统并研究其优化调度问题，对于推动能源转型、助力“双碳”目标的实现具有重大意义和研究价值。本书主要针对水火电综合能源系统和含电转气(power to gas, P2G)的电气热综合能源系统的优化调度问题进行了系统而深入的研究，包括模型构建、算法求解、约束处理以及实例仿真。主要研究内容如下： (1) 设计了基于黑洞理论的多目标随机黑洞粒子群优化(multiobjective random blackhole particle swarm optimization, MORBHPSO)算法，可以更快更高效地对多目标优化问题进行求解。在多目标优化问题中，采用传统的帕累托占优条件所得解未必在可行区域内，针对这一缺陷，给出带等式约束的帕累托占优条件，使算法在可行域内以较快的速度搜索最优解。为加速收敛进程，提出一种处理非占优解的聚类技术。上述优化算法和带等式约束的帕累托占优条件是求解优化调度问题的基础。 (2) 针对水火电综合能源系统，为兼顾系统的经济效益与环境效益，建立了短期水火电综合能源系统环境经济优化调度问题的单目标优...