随着近年来电力系统的迅猛发展,电力需求日益增长,配电网规模不断扩大,配电网负荷结构和负荷特性也趋向复杂化。负荷的不确定性给系统运行带来了诸多挑战,配电网无功规划作为保证配电网安全、优质、经济供电的必要手段,需要主动去适应这种变化。本文在考虑负荷随机性和时序性的基础上,从全局规划的角度对配电网无功补偿设备的选址定容和设备选型配置两个层面的优化问题展开研究。首先,文中设计了配电网负荷时序概率模型。依托实测数据,通过加入了边界核的核密度估计方法建立日内各个时段的负荷概率模型来全面描述分布式风电广义负荷、工业负荷的随机性和时序性。进一步地,将负荷时序概率模型应用于基于半不变量和Gram-Charlier级数的随机潮流计算当中,获取各个时段配电网电压时序概率分布信息。其次,提出一种考虑全网电压波动特性的配电网电压质量评估方法。从各时段配电网电压时序概率分布信息中提取出修正CP95值作为电压质量评估的基础数据,从而获取各时段节点电压合格率、节点电压最大值、节点电压最小值、节点电压峰谷值、节点电压平均值五个评估指标,基于功效系数法和序关系赋权法对各时段电压质量指标值进行评估。该方法旨在为无功优化配置模型提供电压类目标函数,也对目前常规的简单配电网电压质量定义进行了有益的补充和扩展。然后,文中提出一种考虑电压质量的配电网双层多目标无功优化配置方法。通过权化线损率、电压质量指标、无功补偿设备容量三个目标函数将其处理成单目标函数,并对各节点电压时序概率分布作出机会约束,采用插入了散布域自适应调整算子的改进思维进化算法对模型进行求解。算例分析表明该方法能够获取考虑了电网内多补偿点无功协调配合的配电网无功设备选址定容优化方案及各补偿点的无功运行优化方案,取得明显的电压质量改善效果。最后,在上一部分的基础上,进一步地提出一种基于模糊评估的无功设备选型优化配置方法。以固定电容器、机械开关投切电容器、静止无功补偿器及各自的组合作为备选设备,综合考虑设备成本、无功失配面积两个评估指标,作出无功设备选型及其容量配比方案的优化配置决策。该部分实现了配电网规划中设备选型配置层面的再优化,能更好地应对配电网运行状态随机波动性增强的现状,最大限度地提升无功规划效益。