一种考虑设备变工况运行特性的综合能源系统区间优化方法，包括：建立考虑能量转换设备变工况运行特性的综合能源系统区间优化模型；利用非线性区间数表征源荷不确定性，并对表征源荷不确定性的非线性区间数进行确定性转换；利用能量转换效率表征能量转换设备的变工况运行特性，通过数据拟合方式得到能量转换设备的能量转换效率与负载率的函数关系，并对能量转换效率与负载率的函数关系曲线进行自适应分段线性化拟合；对处理后的考虑能量转换设备变工况运行特性的综合能源系统区间优化模型进行求解，得到综合能源系统优化运行方案。本发明减小了源荷不确定性带来的不利影响，能够提高优化运行方案可靠性和多能源协同效果。