随着大量分布式光伏接入配电网,传统单电源辐射状配电网正在逐步转变为多电源的复杂结构,对配电网电压控制产生了不容忽视的影响。此外,由于分布式光伏和负荷预测具有的不确定性,给配电网的电压优化造成了新的挑战。本文针对配电网中分布式光伏和负荷不确定性导致的电压越限问题,提出了基于光伏有功无功协调的配电网电压日前鲁棒优化策略;进一步,针对日前鲁棒优化后调度存在保守的问题,基于模型预测控制,提出了配电网多时间尺度有功无功协调优化控制方法。本文完成主要工作如下:(1)配电网有功无功耦合机理及多时间尺度协调优化方法对系统中有功无功功率变化对配电网节点电压和网络有功损耗的影响进行分析,证明了有功功率和无功功率具有强耦合性,因此有必要提出配电网有功-无功协调优化方法,充分利用有功无功资源,更有效地改善电压状况,降低系统网络损耗,在实现系统经济运行的同时保障系统安全性。然后结合系统中光伏电源的并网方式,分析光伏电源的有功无功出力特性,并建立相应的调控模型,为后文有功无功协调优化提供模型对象。最后简要介绍了多时间尺度协调优化方法——模型预测控制,为后文多时间尺度有功无功协调优化打下基础。(2)基于光伏有功无功协调的配电网电压日前鲁棒优化策略针对配电网中分布式光伏和负荷不确定性导致的电压波动越限问题,在配电网电压日前优化阶段,提出了基于光伏有功无功协调的配电网电压日前鲁棒优化策略,利用列和约束生成算法求解能够得到配电网在最恶劣场景下的最优决策。当DPV出力和负荷功率的预测误差出现时,通过有功-无功的协调优化在最恶劣情况下做出决策,能够改善网络潮流分布,稳定电网电压,提高系统运行的经济性与安全性。(3)基于模型预测控制的配电网系统多时间尺度有功无功协调优化策略针对日前鲁棒优化后调度存在保守的问题,基于模型预测控制,建立了考虑日前鲁棒优化,并与日内滚动优化和实时反馈校正相结合的多时间尺度有功无功协调优化模型。日前鲁棒优化阶段基于光伏出力及负荷需求预测信息,采用(2)中基于光伏有功无功协调的配电网日前电压鲁棒优化策略,求解慢动作设备有载调压变压器和补偿电容器组的调控计划,日内滚动优化和实时反馈校正以长时间尺度的优化控制结果为基准值,滚动求解快速动作设备调控计划,及时修正预测误差导致的系统调控计划偏差,最大限度消除光伏出力和负荷功率预测误差对系统运行的影响,充分利用配电网内的有功无功资源。