本发明涉及一种基于分段线性化模型的综合能源系统安全域构建方法。该方法包括如下步骤：步骤S1，构建包含电力网络、天然气网络、热力网络和耦合设备在内的综合能源系统稳态模型；步骤S2，对综合能源系统中的控制变量进行蒙特卡洛采样；步骤S3，基于控制变量采样结果，对综合能源系统稳态模型进行计算，获得综合能源系统中的状态变量结果；步骤S4，基于综合能源系统中控制变量采样结果和状态变量结果，建立综合能源系统分段线性化模型；步骤S5，基于综合能源系统分段线性化模型与控制变量和状态变量的运行约束构建综合能源系统安全域。该方法能够描述综合能源系统安全运行的整体区域，提高综合能源系统安全约束经济调度和安全评估的计算效率。