为了缓解能源危机和应对气候变化,新能源的大规模应用已经成为一种趋势。随着可再生能源发电比例的增大,电网的运行安全和电能质量问题愈发的严重。微电网技术是解决分布式电源并网问题的有效方法。微电网规划是微电网技术的基础,电源配置方案将直接影响可再生能源利用率、供电可靠性和电能质量等技术指标。本文将围绕微电网电源配置的优化问题开展研究,主要工作归纳如下:(1)为充分利用各种可再生能源发电资源,保证微电网友好并网,提出了一种水-风-光多能互补的微电网电源配置优化方法。考虑了微电网安装容量、并网运行等技术约束,从经济性、环保性等方面构建目标函数,建立水-风-光微电网电源配置的多目标优化模型。采用基于精英策略的非支配性排序遗传算法求解该多目标优化模型。对比水-风微电网和水-光微电网,水-风-光多能互补微电网在各性能指标上表现更均衡。所提模型的最大电压偏移率比水-光微电网降低了0.12%,电源功率最大波动率同比水-风微电网降低了4.59%,自供电率比水-风微电网提高了6.19%。(2)考虑到水、风发电资源和负荷功率不确定性对微电网规划的影响,提出一种基于双层鲁棒规划的水/风/柴微电网容量配置优化方法。上层模型是微电网电源配置优化模型;下层模型是考虑了小水电、风电及负荷功率不确定性的微电网运行优化模型。利用Seng-Cheol Kang提出的鲁棒线性优化理论(SCK型鲁棒线性优化),将不确定性模型转化为确定性模型来求解。在恶劣枯水期场景中,双层鲁棒规划模型的供电可靠性比未考虑不确定性的规划模型提高了18.72%,在能源利用率方面,所提模型的场景弃电率比未考虑源-荷不确定性的规划模型降低了8.08%。验证了基于双层鲁棒规划的水/风/柴微电网容量配置模型鲁棒性更强。(3)考虑到可再生能源难以消纳而导致微电网的电源配置容量过小,不能充分利用可再生能源发电资源,提出一种基于源-荷协同优化的微电网容量配置模型。综合了微电网的安装和运行约束,构建两层线性耦合的规划模型。内层线性模型是考虑了不确定性的微电网源-荷运行层,外层线性模型是统筹全局优化的微电网源-荷容量配置层。通过强对偶理论将内层难以求解的max-min模型转化为简单可求的max模型。相比未考虑源-荷协同优化的微电网容量配置模型,所提模型的配置方案年等值收益增加了54.1万元,可再生能源发电系统容量提升了69.06%。可见基于源-荷协同优化的微电网容量配置模型具有更好的经济性和环保性。