随着能源、环境问题日益严峻以及社会发展对供电要求提高,交流配电网在接入分布式发电以及电能质量、供电容量、可靠性等方面都面临着前所未有的挑战。直流配电网在这些方面具有独特的优势,为解决交流配电网的各种问题提供了新思路。本文以直流配电网为背景,对其调度与控制策略进行了研究。本章首先从直流配电网与分布式发电出发,研究其拓扑及直流母线结构,对直流配电网的电压等级进行讨论,分析了直流配电网中常用的AC/DC换流器、DC/DC换流器、直流变压器等电力变换装置,并对接入电网的光伏、风力、燃料电池等分布式发电和储能装置的运行特性以及直流配电网的运行特点进行阐述。其次,本文研究直流配电网能量管理系统的工作原理以及短期功率预测系统的预测方法,在此基础上提出了基于短期功率预测的多时段实时优化调度策略,同时建立以运行经济成本最低、污染物处理费用最少、多目标综合优化为目标的调度模型。为将多目标问题转化为单目标问题,采用了基于满意度函数和评价函数的转换方法,然后再通过粒子群算法进行求解。在直流配电网的控制方面,以优化调度为基础建立直流配电网的三级控制体系:系统调度级控制、直流母线电压级控制、本地换流器级控制。重点研究了基于直流母线电压变化量分层控制方法的直流电压级控制以及本地换流器级控制。根据前两级控制的功率指令和运行模式指令,系统各接入单元互相协调,进行定功率控制、最大功率跟踪控制、电压下垂控制或减负荷控制,保证直流配电网的优化运行。为验证基于短期功率预测的多时段实时优化调度策略,建立了居民区直流配电网算例系统,通过算例求解,对比各目标下的调度结果,表明所提调度策略及多目标优化调度模型的可行性。在Matlab/Simulink中搭建直流配电系统的仿真模型,分别在正常并网模式、限功率并网模式、离网模式电压正常状态和电压超限状态四种情况下进行仿真,结果表明直流配电网在各状态下均能稳定运行,证明了三级控制体系的有效性。