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为减少大气污染、提高电煤比重、优化能源布局,我国在全国范围内大力推行电能替代,即在终端能源消费环节,使用电能替代散烧煤、燃油、燃气的能源消费方式。但是,电能替代给我们带来经济效益和环境效益的同时,会加大配电网供电负荷峰谷差,导致配电网出现电压越限和配变空载损耗较大的问题。有载调容调压配变是一种节能型配变,可通过有载调容调压开关在不停电状态下实现容量的切换和电压的调整,不仅有效降低了配变空载损耗,还有助于提高电压合格率。由此,为支撑城市电能替代,本文针对电能替代下城市配电网有载调容调压配变优化配置方法和含有载调容调压配变的城市配电网节能降损优化运行方法进行研究,论文主要研究内容如下:(1)针对电能替代后负荷特征变化引起的配电网电压越限和配变空载损耗较大的问题,提出一种电能替代下城市配电网有载调容调压配变优化配置方法。分析有载调容调压配变和常规配变的损耗关系,推导有载调容调压配变更换判据,获得有载调容调压配变可更换点集合,实现有载调容调压配变更换常规配变的初步判断;研究有载调容调压配变更换成本效益,建立电能替代下城市配电网有载调容调压配变优化配置模型,采用分支定界法在有载调容调压配变可更换点集合内求解该模型,从而得到电能替代下城市配电网配变最优配置方案。(2)计及分布式电源(Distributed Generations,DGs)和负荷不确定性对规划期负荷预测的影响,提出一种考虑DGs和负荷不确定性的有载调容调压配变优化配置方法。根据负荷、风电出力和光伏出力的概率模型,利用蒙特卡罗法抽样获得考虑DGs和负荷不确定性的节点有效负荷,在前述有载调容调压配变优化配置方法的基础上,得到考虑DGs和负荷不确定性的城市配电网配变最优配置方案。(3)针对有载调容调压配变的理论调容临界负载未考虑配变电压调整对其损耗影响的问题,提出一种含有载调容调压配变的城市配电网节能降损优化运行方法。研究有载调容调压配变潮流计算等值电路及其有功损耗计算式,分析不同调容临界负载下的有载调容调压配变有功损耗;以全网电能损耗最小为目标函数,调容临界负载、有载调压开关档位和无功补偿量为优化变量,建立一种含有载调容调压配变的城市配电网节能降损优化运行模型,并采用并行协同进化算法(Parallel Cooperative Co-evolutionary Differential Evolution Algorithm,IPCCD-EA)求解,从而获得有载调容调压配变等设备的运行方案。