经济的发展促使电力系统负荷需求迅速增长，电网规模的扩大和结构的复杂化对系统的安全稳定运行提出了新的考验。如今，电力系统越来越接近其稳定极限，抗扰动能力大大下降。局部地区的故障极易造成电力供应中断，故障处理不当或者保护装置的误动甚至会酝酿成更大范围故障以致整个系统的崩溃。大停电后的黑启动是电力系统安全防御体系重要一环，迅速恢复系统正常供电可以使停电损失降到最低。因此，黑启动研究一直是国内外学者研究的焦点之一。大停电后，能否根据电网的情况以及当时的实际条件快速有效地进行应急处理，并制定和选择最优的恢复方案，将决定系统恢复的速度和成败；分布式电源和微网技术的发展也为电网停电后的快速局部恢复提供了重要手段；移动应急电源技术的应用给城市电网的重要负荷在大停电后的持续供电提供了解决方法。为此，本文针对含孤网（小电源、微网）的电力系统进行了孤网黑启动方面的相关研究；提出了微网黑启动的概念，并给出了微网黑启动相关问题的解决方法；考虑到很多城市电网均配备有移动应急电源，对如何最优化配置移动应急电源也做了深入的研究。本文主要取得了如下成果：（1）针对孤网黑启动模式的特点，在原有黑启动方案评价指标基础上，提出了考虑孤岛模式的黑启动方案评价指标体系，使黑启动方案的评估更全面可靠。在提出的黑启动方案评估指标的基础上，利用粗糙熵技术对黑启动方案进行优化评估，得出黑启动方案的优化排序，为调度人员提供准确有效的参考。（2）分析了四种黑启动模式的特点，以及黑启动策略、模式、方案之间的配合方法。在此基础上，根据提出的层次化的黑启动模式评估指标，利用主成分分析法和熵值法进行模式评估，得出电网的黑启动模式排序。（3）在智能电网环境下，微网技术得到不断发展的基础上，提出了大停电时微网全停后的微网黑启动概念，并给出了微网黑启动过程的关键问题和黑启动步骤，利用仿真手段研究了微网黑启动的机理。（4）针对移动应急电源在城市电网中的优化配置问题，提出了移动应急电源在城市电网配置的多目标优化配置模型。该模型以经济损失最小为主导目标，考虑移动应急电源供应点的交通便利度及满足用户数，在时间因素、经济因素等约束条件下，给出多组最优解给决策者选择。为求解所提出的模型，提出了改进的多目标禁忌搜索模型求解算法。该算法改进了以往禁忌搜索算法容易陷入局部最优的缺点，引入回溯表及全局表，能够全面快速地寻找最优解。