当前世界资源与环境问题日益突出,对能源系统进行合理的安全评估是保障其经济、稳定运行的重要基础。评估结果不仅可以实时反馈系统的运行情况,还能为其优化调度提供指导。然而,随着多种能源系统形成的综合能源体系规模不断增大、耦合日益紧密、拓扑结构日趋复杂,传统的评估方法多用于能流形式单一、负荷模式固定的场景,已不足以对复杂的综合能源系统供能安全性给出准确评估。为此,本文从多时间尺度、动态特性和静态特性三个方面,设计能够反映系统供能安全的指标和数值计算方法。针对不同能流时间粒度存在差异的问题,提出基于热负荷裕度的多时间尺度评估-调度方法。通过热负荷裕度判断系统供能状态,引入迟滞供给率和负荷满足率反映热惯性对系统调度过程的影响,提出一种具有反馈机制的评估-调度策略,以提高系统对不同负荷场景的动态适应能力。基于某典型电-热综合能源系统的实验表明,热负荷裕度可以准确评估系统供能安全性,指导运维人员在不同负荷场景下选择适当的调度方法。考虑不同能流之间的耦合特性,提出一种基于改进连续潮流计算的电-热综合能源系统负荷裕度评估方法。建立电-热系统的通用稳态机理模型,引入一阶差分负荷增长方向和非负负荷下界对传统的连续潮流计算方法进行改进,描述能源系统在实时运行过程中的安全状况。采用典型电-热综合能源系统和国内某工业园区两个案例验证了所提方法在电-热综合能源系统定量供能安全评估上的有效性。针对气网负荷波动引起的节点压力和管道流量变化所导致的系统供能安全问题,建立考虑系统动态特性的气网动态安全域模型。提出基于负荷增长方向的临界点采样方法和基于邻域最小二乘的分段拟合方法拟合安全域边界,借助临界点存在定理和边界闭合定理证明气网动态安全域的存在性,为其实际应用提供严谨的数学基础。采用典型气网系统验证本文所提气网动态安全域构建方法的有效性,采用实际高炉煤气系统进一步说明该方法的实用性。