本发明属于综合能源系统优化调度领域，具体公开了基于碳排放流及需求响应的综合能源系统双层优化调度方法，该方法基于综合能源系统框架，包括，建立碳排放流模型，计算各能量枢纽EH的碳势以及负荷端的碳排放量；基于上述各能量枢纽EH的碳势以及负荷端的碳排放量，建立引入Shapley值和价格型需求响应的碳交易模型，得到各负荷的碳交易配额；基于上述碳交易配额，建立双层调度模型，该双层模型包括由电网和气网系统构成的上层模型以及由能量枢纽系统构成的下层模型，双层调度模型以运行成本最小为目标函数进行低碳经济调度。本发明不仅能够在电气综合能源系统中精确计算和管理碳排放量，还能够显著降低系统的运行成本，实现综合能源系统的低碳经济运行。