近年来随着电力技术的飞速发展，各国电力系统也得到了很大的升级与完善，但世界范围内大停电事故仍然频繁发生。在电力依赖性极强的现代社会，一旦发生大范围的停电事故，对国家安全和人民生活都将造成非常恶劣的影响。因此，电力系统大停电后的恢复研究具有重大的经济意义和社会意义，而黑启动作为整个恢复过程的第一阶段，也是决定能否快速、安全恢复系统供电的关键所在，对黑启动方案的优化研究应该综合考虑电力系统中多重不确定性的影响，制定高效、可靠的黑启动恢复策略。
　　本文的主要研究内容如下:
　　1)基于线路投运不确定性评估结果的恢复路径预选方法研究。分析了导致线路投运不确定性的因素来源，并基于此分别建立了线路操作安全指标、线路台风故障率指标和线路老化故障率指标来评估线路自身性质、自然灾害和人为操作导致的不确定性。为了使恢复路径的预选结果更为合理，还建立了线路拓扑重要性指标来评估线路在网络拓扑中的重要程度，并采用改进层次分析法确定各指标权重。将各线路的综合评估结果作为线路权值，采用Dijkstra算法搜索最优恢复路径，为后续机组恢复打下了基础。
　　2)考虑恢复路径限制的机组启动策略研究。为实现系统的快速恢复，以最大化机组发电量为目标建立了机组启动与路径恢复的协调优化模型。该模型基于机组间恢复路径的预选结果，通过对恢复路径的权值进行约束，在求解出机组启动顺序的同时确定了对应的最优恢复路径，避免了给非黑启动机组送电过程中可能出现的空载长线充电和发电机自励磁等安全问题。采用IEEE39节点算例和山东电网实际算例证明了在该模型下求得的机组恢复策略能显著提高黑启动方案的有效性。
　　3)考虑负荷接入量不确定性的重要负荷优先恢复策略研究。为了保证恢复初期负荷接入时系统能维持稳定运行，考虑大停电后负荷实际接入量与预测值之间存在的误差建立负荷恢复的不确定性模型。然后采用信息间隙决策理论将其转化为确定的鲁棒优化模型，该模型以最大化负荷接入量的波动幅度为目标，可以在无需负荷精确信息的前提下，保证优化后的负荷加权恢复量不低于一个给定预期值。最后对模型进行了线性化处理将其转化为混合整数线性规划问题，分时步求解负荷恢复方案。仿真算例表明了该方法能让决策者更好地在负荷恢复量和方案鲁棒性之间进行权衡，使最终得到的黑启动方案更符合实际需求。