电动公交车具有节能环保的优点,是未来公共交通绿色发展的一个重要趋势。充换电站是电动公交车的主要能量补给场所,若电动公交车充换电站内规模化电池组无序充电,将会影响配电网安全运行。同时,电气化城市轨道交通、分布式发电等技术的发展,也给配电网运行带来新的挑战。在此背景下,本论文利用电动公交车充换电站内充换电规则的灵活性与电池组充放电的可调度性,分别针对地处城市常规区域与公共交通枢纽区域的电动公交车充换电站的优化运行开展研究工作,主要研究内容如下:(1)建立电动公交车充换电站充换电规则模型。基于电动公交车充换电站运营模式,考虑车辆单程运行归站后是否更换电池组的选择灵活性,建立换电规则模型,并建立基于换电规则的车辆换电需求、电池组充电需求模型;考虑换电模式下车辆与电池组分离的特点,建立车辆换电需求与电池组充电需求匹配模型,其中包括:建立充电调度裕度、充电经济性、电池组使用均衡度匹配指标,并提出基于熵权法的匹配策略。(2)以地处城市常规区域的电动公交车充换电站为研究对象,提出充换电站两阶段充电优化策略。该策略基于集中控制结构,对应于电动公交车运行规律性与不确定性并存的特点,包含日前优化与实时滚动修正两个阶段。首先,基于充换电规则模型,考虑充换电站与车辆运行约束,以充电费用、充电负荷波动最小为目标,建立日前充电优化策略模型,并提出离散二进制粒子群算法与GUROBI求解器相结合的联合优化求解方法,联合优化求解充换电规则与充电方案;其次,实时滚动修正充电策略基于日前优化方案,滚动修正实际运行与日前运行的偏差,并提出异常状态处理策略。最后,为验证本文方法的有效性,对本文方法与不同运行策略进行对比仿真分析。(3)以地处城市公共交通枢纽的电动公交车充换电站为研究对象,通过接入光伏与城轨牵引供电系统,构成城市公共交通枢纽微网系统,并提出微网系统能量协同优化策略。首先,建立各单元数学模型,包括电动公交车充换电站功率边界模型与城轨再生制动能量利用模型;其次,基于分层控制结构,在系统侧考虑各单元运行不确定性,提出基于可调节鲁棒优化方法的微网系统能量协同优化策略;在充换电站侧根据系统侧下发的运行指令,以电池组总充放电状态转换次数最小为目标,建立充换电站功率分配优化模型。最后,通过仿真分析,验证优化对象及方法的有效性。