本公开公开了协同优化的综合能源系统设计方案的获取方法和系统，包括：确定备选设备种类和数量，以总量作为优化时的设备数量；根据设备数量和类型，以统一模型确定变量的数量和类型，包括设备顺序、设备容量和运行参数；基于设备的统一模型，将综合能源系统结构表示为链式结构；以链式结构的链式运行模式进行仿真得到运行数据，以设备的结构顺序、装机容量、控制参数为变量，以一次能源消耗、供能成本、碳排放量为目标，求解变量获得设备在链式结构中的排序结果；根据求解结果，获得系统设计结果。本公开为一体化设计方法，是从根本上解决由多设备多工况、结构复杂多变、多能流运行强耦合所引起的独立优化失效的问题。