储能设备(Energy Storage System,ESS)作为智能电网快速发展和稳定运行的重要手段,在经济与科学技术蓬勃发展、对能源需求急速增加的现代社会,不仅是可再生能源消纳利用的关键因素,也是电力系统安全稳定运行的有效措施。发展储能设备与我国现在坚持绿色发展理念,大力推进生态文明建设,提出“能源革命”的战略思想不谋而合。储能设备可以和分布式可再生能源(renewable distributed generation,RDG)与负荷一起组成微电网(Micro-grid)作为一个整体进行规划、设计、运行、控制、保护,依靠本地供能满足电力需求;也可以接入配电网,进行”削峰填谷”,改变电力行业传统的“即发即用”的特性,减少“弃风弃光”,增加可再生能源消纳,为电力系统提供电压支撑,提高供电质量,保障系统的安全稳定运行,构建坚强稳定、低碳清洁、高效经济的能源系统。储能设备一次性投入高、存在技术要求,致使储能设备目前还无法大规模加入电网。因此,本文为了充分发挥储能设备的作用,系统的研究了储能设备的位置和容量优化配置问题,希望储能技术在电网中得到更加充分的应用。主要研究内容有以下几点:1)充分分析了分布式可再生能源、储能设备和负荷特性,尤其对于源-荷不确定性从多时间尺度进行刻画,研究储能设备接入对分布式电源的微电网和配电网两种并入的载体的影响,分别对其特性进行分析,确定储能设备在提高电压质量、减少系统网损的作用。2)从储能寿命角度分析,针对接入可再生能源的独立运行的微电网储能容量进行优化配置,达到污染排放最小和经济性最高。在容量规划中采用双层优化模型,外层优化模型负责求解微电网系统储能容量规划投资问题,内层模型考虑运行优化问题。利用雨流计数法计算储能寿命,采用粒子群双层优化算法对微电网进行储能容量优化计算,结果验证了此方法的可行性。最后,对比固定寿命、精确寿命两种计算方式以及对比排放最低模式、寿命优化模式两种优化方式,对微电网储能容量配置及运行方式提供有效的建议。3)从配电网电压质量出发,在配电网储能设备位置和容量配置时,同时兼顾电网节点电压偏移量、网络损耗和储能设备的经济性,结合在不同时间尺度下,源-荷不确定性呈现的差异,在外层求解考虑源-荷随机不确定性的长时间尺度储能投资规划模型;在内层求解考虑源-荷预测误差不确定性的短时间尺度配电网优化运行模型,采用复合差分进化算法对所建模型进行求解,得到储能设备位置和容量配置,最后通过对实际算例模型进行仿真和分析,证明该模型和算法的有效性。