受节能减排等政策的驱使,可再生能源发电以集中、分布或微网的形式大规模的并入电网,使电网中的电源形式(如风、光、储、火、水等)日趋多样化。这些电源分散分布于电网的各个部分,从而使电网的电源无论在地域分布上还是容量大小上都呈现不均衡性。由于可再生能源发电具有间歇性和波动性的特点,从而使分散分布于电网各地域的可再生能源发电在每一时刻的容量和可利用因子也不同。在最大化利用可再生能源发电政策的驱动下,导致电网的潮流流向存在时间和空间上的不清晰性,打破了传统输电与配电逻辑清晰的界限,使目前发输配用逻辑清晰的调控解析方式失效。为了最大化利用电网各地域的可再生能源发电,但由于其波动性和不确定性,因此必须统筹电网各地域的风、光、储、火、水等资源,使其互为补充。然而,电网各地域的信息是分散管理的,由此使现有的集中调控方法无法使用,调控方式由集中向分散发展。面对新形势下电网电源分布不均衡、潮流流向不清晰、集中向分散发展等新问题,电网集中的调控手段必须改变,否则就难以做到可再生能源发电的最大化利用。由此,为了解决这一问题,必须对电网全局(包含了传统发电、输电、配电、用电等)进行统筹调度和控制。本文以此为线索,在电网运行状态全景可观测基础下,对电网的统筹调度与控制理论进行了较深入的研究,研究共分为七个部分,首先,介绍了电网运行状态全景可观测基础；然后,提出了电网全局拓扑分析方法；第三,提出了聚合电网概念及其形成方法；第四,提出了聚合电网观测点观测函数的形成方法：第五,提出了聚合电网观测点观测函数的规律挖掘方法；第六,提出了聚合电网调控函数的形成方法及其应用；第七,提出了聚合电网之间协调调控函数的形成方法及其应用。该七个部分前后关联,层层递进,将资源互补、时空关联、集中与分散等决策理念蕴含其中,构成一个较完整的基础理论体系。主要工作和创新成果体现如下：(1)给出了电网运行状态全景可观测基础。首先给出了电网运行状态全景可观测的定义；然后,在现有研究的基础上,介绍了电网运行状态全景可观测信息的管理方式,这也是后续研究的基础。(2)提出了电网全局拓扑分析方法。在对已有的拓扑分析研究成果总结归纳的基础上,结合目前风、光等可再生能源发电以集中、分布或微网的形式并入电网各电压等级背景,要实现电网统筹的基础是已知电网全局拓扑。由于电网全局拓扑信息是分散管理的,由此使现有的集中式方法无法使用。对此,提出了分散、并行的实现厂站拓扑分析以及厂站之间相互协调实现网络拓扑分析的电网全局拓扑分析方法。(3)提出了聚合电网的概念及其形成方法。针对电网范围广、信息分散等难题,在全景量测环境下,首先提出了观测点、观测点观测函数、聚合电网、聚合电网调控函数等概念,以及围绕聚合电网调控、聚合电网之间协调调控的全局统筹思路和构架。而实现聚合电网调控、聚合电网之间协调调控的关键是形成电网全局中的各个聚合电网。由此在电网全局拓扑分析完成的基础上,提出了聚合电网分散、协调的形成方法。(4)提出了聚合电网观测点观测函数的形成方法。根据前面的构架,在聚合电网形成的基础上,以单层聚合电网为研究对象,在观测点概念的引导下,提出了观测点观测函数的概念及其两层内涵。在此基础上,针对电力系统中两种不同类型的厂站,提出了两种不同类型的观测点观测函数并介绍了其特点。基于传统戴维南等值理论,在计算出厂站戴维南等值参数的基础上,提出了戴维南等值参数与厂站内部控制量、被动量之间的函数关系,从而形成了两种类型的观测点观测函数。通过该研究,对于简化聚合电网的分析和调控具有重要作用。(5)提出了聚合电网观测点观测函数的规律挖掘方法。在聚合电网观测点观测函数形成的基础上,以单层聚合电网为研究对象,以观测点观测函数信息中的观测点电压为例,提出了观测点电压的变化聚类以及该聚类所从属控制量的周期性规律挖掘方法。通过该研究,对于深入理解和重视观测点观测函数,并为实现聚合电网由可观向可控的转变提供了重要基础。(6)提出了聚合电网调控函数的形成方法及其应用。聚合电网包含了多个观测点观测函数,每一观测点观测函数与一厂站对应。在全景量测环境下,各厂站可以连续不断的记录系统周期性运行所形成的观测点观测函数信息,该信息包含了本地预测、决策、控制(校正)信息。当厂站预测到本地未来负荷水平后,基于迭代学习控制理论,通过对历史观测点观测函数信息的学习就可以渐进的改进本地的控制量,从而形成观测点调控函数。观测点调控函数的组合就是聚合电网调控函数。当聚合电网输电线路有功发生越限,通过观测点调控函数之间的协调就可以消除越限。通过该研究,实现了聚合电网可观、可控的有机结合,为解决新形势下输配界限不清晰、信息分散的电网调度与控制提供了重要的解决思路。(7)提出了聚合电网之间协调调控函数的形成方法及其应用。由于联络站是相邻多个聚合电网之间的协调厂站,其实质是通过联络站内观测点与相邻多个聚合电网的关联,因而提出了联络站内各观测点之间的关联关系方程,结合单层聚合电网调控函数,给出了聚合电网之间协调调控函数的形成方法,并使用黑板模型予以求解,通过实际算例验证了该研究的有效性。通过该研究,对于实现电网资源互补的统筹调度与控制具有重要意义。