本发明公开了一种居民用户多能互补用能优化方法及装置，包括：建立居民用户多能互补转化模型，从不同用能维度量化评估居民用户用能行为，评估多能转化效率及可转化潜力；建立基于实时电价的居民用户综合能源需求响应模型，从居民用户提供需求响应的容量补偿、实际调用电量补偿及电转热电量补偿三个维度，量化评估居民用户参与综合能源需求响应的补偿收益；建立基于实时电价的居民用户多能互补用能优化模型，模型的优化目标为综合考虑用户侧用能互补特性的居民用户参与需求响应的收益最大化，求解优化模型，获得居民用户实时综合能源用能行为安排情况。本发明综合考虑居民用户多能互补特性，提高电力系统运行灵活性，促进可再生能源消纳。