本发明公开了一种基于电‑气耦合综合能源系统的双层优化故障恢复方法，本发明构建综合能源配电网利用天然气作为备用能量，使非故障失电区失电恢复量最大且负荷持续供电。建立双层优化模型对综合能源配电网恢复范围与经济性与环保性相协调，上层模型以全网故障恢复指标最优为目标，利用改进蚁群算法得到开关状态与灰靶贡献度对指标客观赋值，利用灰靶靶心度综合评估恢复方案；下层模型以综合能源系统经济性和环保性为目标，建立基于多代理系统的多级恢复模型，利用调度代理合理调度可再生能源与储能，得到具体孤岛恢复方案传递给上层模型。节点仿真表明利用电‑气耦合综合能源恢复配电网可减少舍弃负荷情况，延长得电负荷持续时间。