随着电力需求的不断增长、能源短缺问题的持续加深以及环境污染的日益严峻,仅仅依靠传统的集中式发电已经远远不能满足电能清洁生产和能源高效利用的要求。在此背景下,分布式电源(distributed generation,DG)技术凭借其独有的环境友好性、安装便捷性和运行灵活性等优势,得到了广泛推广和快速发展。DG接入配电网将会对配电网的规划和运行带来一系列挑战,为了充分发挥DG接入配电网带来的好处,尽量减少其接入后带来的负面影响,有必要对含DG的配电网规划与运行进行研究,从而促进分布式能源的开发和利用。本文是作者攻读博士学位期间对含DG的配电网规划和运行方法的研究总结,主要工作如下:(1)提出了考虑多种主动管理措施的间歇性DG规划方法。基于多场景规划理论,考虑多种主动管理措施和时序相关性,以年碳排放量最小为目标函数建立了间歇性DG规划模型;针对模型的特点,根据分解协调的思想,将模型转化为二层模型,并提出采用模糊自适应粒子群算法和原对偶内点法相结合的混合策略对模型进行求解;着重研究了主动管理措施对规划结果的影响以及对碳减排的潜在贡献。(2)提出了考虑需求侧管理成本和碳排放成本的DG规划方法。基于多场景规划理论,以年综合费用最小为目标函数,以多种电气限制和DG安装限制为约束条件,建立了配电网中DG优化规划模型;从需求侧管理和碳排放单价角度对规划结果的影响做了深入研究,算例结果表明在DG规划时考虑需求侧管理能够得到经济性更优的规划方案,考虑碳排放成本的DG规划模型是适应未来电网低碳化发展趋势的规划方法。(3)提出了考虑DG接入的配电网多目标扩展规划方法。根据多目标优化理论,考虑DG的安装和配电线路的设计,同时以年综合费用最小和负荷切除量最小为目标函数,以多种电气限制和投资限制为约束条件,建立了考虑DG接入的配电网多目标扩展规划模型;针对模型的特点,提出采用非支配排序模糊自适应粒子群算法结合原对偶内点法对模型进行求解,得到Pareto最优解集,为电力新能源应用决策提供有效参考依据。(4)提出了同时考虑无功优化、DG有功优化和网络重构的配电网静态综合运行优化方法。以有功网损最小为目标函数,以多种电气限制和网络拓扑结构限制为约束条件,建立了配电网综合运行优化模型;该模型能够同时优化补偿电容器投切容量、有载调压变压器变比、DG出力和网络开关状态,从而达到减少配电网有功网损的目的;算例结果表明综合运行优化比单一优化方式得到的优化效果更佳。(5)提出了考虑间歇性DG出力预测误差相关性的配电网静态综合运行优化方法。以有功网损期望值最小为目标函数,以多种电气限制、相关性限制和网络拓扑结构限制为约束条件,建立了考虑预测误差相关性的配电网静态综合运行优化模型;采用模糊自适应粒子群算法结合能够处理相关性的配电网概率潮流对优化模型进行求解;算例结果表明考虑间歇性DG出力预测误差之间相关性是非常有必要的。(6)提出了考虑电池储能接入和间歇性DG出力预测误差相关性的配电网动态综合运行优化方法。以整个周期内的运行费用期望值最小为目标函数,以各时段的多种电气限制、相关性限制和网络拓扑结构限制为约束条件,建立了考虑电池储能接入的配电网动态综合运行优化模型,并提出相应的求解策略;算例结果表明配电网动态综合优化运行时考虑电池储能的调度能够得到经济性更优的方案。最后对全文进行总结,提出进一步研究的方向。