随着能源技术的发展和信息技术在电力系统中的深化应用，传统分开独立运行的冷、热、电、气等系统逐渐打破彼此间的壁垒，为实现统筹规划管理、统一协调运行，发挥不同能源之间的互补优势，综合能源系统成为能源领域的新兴研究方向。综合能源系统的多能耦合、协调互补优势为能源的生产和消费环节创造了交叉供能和自由选择用能的灵活空间。但是如何刻画能源生产和消费环节的灵活程度，以及利用这种灵活性优化调度运行、合理规划配置，目前此方面的研究尚不充分。鉴于此，本文提出综合能源系统自由度指标描述能源生产和消费环节的灵活程度，并分析自由度指标对综合能源系统经济调度和规划配置的影响。
　　本文首先提出了综合能源系统自由度的概念，根据指标的实际意义和影响因素建立自由度指标，共包括两个部分，分别为衡量能源生产环节交叉供能灵活性的可转换性指标和衡量能源消费环节可选择用能灵活性的可替代性指标。自由度指标的建立旨在为后续分析其对调度运行和规划配置的影响奠定理论基础。
　　其次，本文以日调度成本最小化为优化目标建立综合能源系统经济调度模型，并通过设置不同的仿真场景，分析可转换性指标和可替代性指标对系统调度运行的经济性和能源利用率的影响。仿真结果表明提高系统的可转换性指标和可替代性指标均会提升系统的经济性，同时相比于可替代性指标，提高可转换性指标能使系统经济性的提升程度更大；日调度能源利用率随可转换性指标的提升先减小后缓慢增大，但整体波动范围不大，随可替代性指标的提升呈微幅上升趋势，表明提高可转换性指标给系统带来较大的经济优势是以牺牲能源利用率为代价的，而增大可替代性指标对提高系统的能源利用率有微弱的积极作用。
　　最后，本文建立了上层模型以年总成本最小化为目标、下层模型以日运行成本最小化为目标的双层优化模型，并基于此模型分析可转换性指标对系统规划配置经济性的影响。本文通过设置多个不同可转换性指标约束下的规划配置仿真场景，并采用“灾变遗传算法-CPLEX”混合算法求解不同场景下的双层优化模型，以分析可转换性指标对综合能源系统规划配置各项成本的影响。仿真结果表明年总成本随可转换性指标的增大先快速减小后短暂平稳再缓慢 增大，呈现出“对勾形”的变化规律。随后，依据上述分析结论本文给出可转换性指标约束值设置建议，并通过仿真证明了所提建议下的规划配置方案可以在兼顾经济性的同时提高系统的运行安全性。