近年来，随着全球范围内环境污染和气候变化的加剧，极端天气出现的频率增大，严重威胁电力系统的经济和安全运行。与输电网相比，配电网具有电压等级低、元件脆弱度高、故障后果复杂的特点，成为极端天气下电力系统故障的“高发地”。为减小极端天气的影响，可在极端天气发生前对配电网进行事前优化调度，以达到降低经济损失、提高电网弹性的目的。然而，不同自动化水平的配电网在极端天气下可调度资源不同，潜在故障元件和故障后果也不尽相同。准确模拟配电网元件故障及其后果，获得有效的配电网事前调度策略，并评估采取调度策略后的配电网弹性水平对配电网在极端天气下的安全经济运行具有重要意义。基于此，本文受“国家自然科学基金（518611454006）”的资助，对极端天气下配电网的事前调度和弹性评估问题展开了研究，主要研究内容如下：
　　针对无配电自动化接入的配电网，建立了基于线路故障后果分析的应对极端天气事前调度模型。首先，在事前根据预测风速和元件脆弱度曲线计算配电线路在极端天气下的故障概率，通过蒙特卡洛模拟法抽样生成脆弱线路的典型故障场景。然后，针对任意线路故障场景，根据配电网中开关设备的位置对配电网进行分块并建立分块-断路器关联矩阵，设计断路器跳闸标识表征跳闸过程，并结合线路故障状态建立与事前调度策略相关的配电线路故障后果模型。最后，考虑线路随机故障场景并计入线路故障后果模型，以事前开关调度成本和事中停电损失之和最小为目标函数，建立配电网应对极端天气的事前调度模型。该模型是一个二阶段随机优化模型。为减小二进制变量带来的计算复杂度，采用ProgressiveHedging场景分解技术求解模型。对改进IEEE33节点系统进行算例分析。算例结果表明，在事前调度开关设备将脆弱线路或分块移至系统末端能有效减小系统经济损失。
　　针对有配电自动化接入的配电网，建立了综合考虑配电线路和通信元件故障的多时段事前调度模型。首先，考虑通信线路和通信终端故障计算配电网中开关设备和分布式电源的失控概率。然后，考虑配电线路故障、开关设备和分布式电源的失控，建立相邻时刻系统故障状态的转移模型，求取状态转移概率。接着，针对任意时刻的任意系统故障状态，构建分块间连通矩阵以表征配电线路故障后的分块隔离过程，并列式表示开关设备和分布式电源的失控后果，建立配电自动化接入配电网的元件故障后果模型。最后，以累计状态转移概率为权重，以极端天气持续时间内所有系统故障状态的期望失负荷量之和最小为目标函数，建立配电网事前调度模型。该模型是一个多阶段随机动态规划模型。对改进IEEE33节点系统的算例分析获得了每个系统故障状态对应的事前调度策略。算例结果表明，断开部分开关设备使配电网孤岛运行有利于减小由开关设备失控导致的负荷削减。
　　为量化事前调度策略对配电网抵御极端天气能力的提升作用，建立了综合考虑事前调度策略和事后恢复过程的配电网弹性评估模型。首先，定义极端天气前、中、后时段的整体系统负荷供给率指标，用于衡量配电网弹性水平；定义考虑和不考虑单个脆弱元件随机故障前后系统失负荷量下降百分比为元件对配电网负荷削减贡献度指标，用于衡量该元件对系统弹性的贡献度。接着，在前述事前调度模型的基础上，考虑各脆弱元件修复过程，建立配电网事后恢复模型。最后，提出综合考虑事前调度和事后恢复的配电网弹性评估方法，求取整个极端天气发生前后系统各个时段的失负荷量，并计算系统负荷供给率指标。算例分析表明：所提弹性评估方法能实现对配电网弹性的准确评估。实施事前调度主要通过减小事中的失负荷量提升配电网弹性水平，但是提升幅度有限，可配合事后修复共同提升系统弹性水平。