本发明涉及电力系统领域，具体公开了一种微电网系统的运行优化方法和装置。本发明的微电网系统的运行优化方法包括：基于微电网系统的碳配额基准值建立阶梯式碳交易成本模型，以及采用电量电价弹性矩阵法建立需求响应模型；基于建立的阶梯式碳交易成本模型和需求响应模型，以微电网系统的总成本最低和碳排放量最小为优化目标，构建微电网系统的多目标优化运行模型，微电网系统的总成本包括微电网系统的运行成本和碳交易成本，微电网系统的碳排放量包括内燃机发电所产生的碳排放量和向电网购电所产生的碳排放量；对多目标优化运行模型进行求解，得到微电网系统中各机组的出力。本发明可以提升微电网系统的环保性和经济性，实现低碳经济运行。