本发明属于需求侧响应的控制技术领域，尤其涉及一种提升电网灵活性的楼宇热电联产系统运行优化方法。本发明包括不同需求的楼宇灵活性量化和需求灵活性度量，其中，不同需求的楼宇灵活性量化包括以下步骤：外部数据的获取和设定；优化模型求解；优化模型数据结果量。本发明综合考虑了不同的运行策略、目标函数及约束条件，优化微型热电联产系统的最佳容量和运行曲线。采用基于物理先验知识公式约束的混合整数线性规划实现优化，并综合考虑物理模型中重要的技术指标。具有运行效率高、鲁棒性强的优点。可应用于不同热、电消耗模式的住宅楼宇，与热电系统单独运行相比，可同时降低总成本和温室气体排放，间接提高电网运行灵活性和清洁能源消纳能力。