近年来,分布式电源对配电网带来诸多挑战,高渗透率分布式光伏电源出力的波动性和随机性,会严重影响配电网的电压质量,可能出现电压越限、剧烈波动等问题,本文提出利用电池储能系统高能量密度和快速充放电的优势,引入了储能系统的四象限功率运行策略,为解决上述问题提供重要思路。储能系统的接入位置、安装容量和实时充放电功率对配电网的电压质量和经济效益都会产生影响,为此,本文针对储能系统在配电网中的选址定容展开了研究。本文首先介绍了四象限功率运行逆变器和储能技术的发展、储能参与提升电压质量和经济性的研究现状以及储能的选址定容研究现状,简要阐述了储能逆变器的四象限功率运行原理。以简易的配电网线路负荷模型为例,定量的推导分析了储能系统的接入对配电网电压分布和网络损耗的影响,推导公式表明,储能系统的接入位置和安装容量对配电网影响较大,并且有功功率和无功功率对配电网电压和网损的影响是对等的。其次,针对储能系统的运行策略,结合调度指令,提出了储能系统的四象限功率运行策略,从三相储能逆变器的结构和运行原理入手,研究分析出了四象限功率运行控制方法,并基于该控制策略,在Matlab/Simulink平台上搭建了三相储能逆变器的并网模型。仿真结果表明,储能系统具有快速、高效和稳定的四象限功率输出能力。最后,基于配电网的经济运行建模,结合电池储能系统功率四象限输出运行策略,提出了功率四象限运行储能系统的选址定容优化配置策略,从配电网运行商的利益出发,考虑配置储能来提升电压质量,同时最大化配电网运行的经济效益。具体而言,构建了以购电成本、网损成本和投资成本之和最小为目标的配电网经济运行模型,以15 min为时间尺度滚动计算,并以典型日内的总成本最低建立储能选址定容模型,同时对各节点电压的偏移和波动范围设置约束,针对模型的非凸性,使用混合整数二阶锥数学规划进行优化求解。以IEEE 33节点配电网和典型日的历史数据为例进行仿真验证,结果证明了所提出优化配置方法的可行性与高效性。结果表明,储能系统凭借快速而高效的功率四象限输出能力,利用分时电价机制实现套利,提升了配电网由上级电网购电的经济性;调整了过大的电压偏移,平抑了因光伏出力而产生的节点电压过量波动,提升了配电网的电能质量;充分降低了网络损耗,减少了配电网的电能损失。