随着大量的分布式电源、储能装置、柔性负荷和连续、离散无功补偿装置等接入配电网,传统配电网正逐渐转变成为包含多电源和多可调控资源的主动配电网;另一方面,高渗透率的分布式电源并网,又会因其固有的出力波动性特点而为配电网带来不确定因素,对配电网的安全稳定运行造成冲击。因此,如何协调配电网中众多有功无功调控资源,实现降损节能运行并保证配电网电压质量以提高配电网运行的经济性和安全性,是主动配电网运行优化研究中亟待解决的重要课题。本文结合配电网结构和各可调控资源的调控能力,对含分布式电源的主动配电网无功优化,动态有功无功协调优化以及计及不确定性的有功无功协调优化等问题展开了深入研究,主要研究内容如下:1、建立了配电网的基本模型,针对配电网中接入的分布式电源、储能装置、并联电容器、静止无功补偿器、电力有载调压变压器等功率调节设备,介绍和分析了其功率调节原理及功率调节能力,并建立其相应的功率调节模型;分析了负荷的多样性与复杂性,建立指数负荷模型进行负荷分类;介绍了配电网的支路潮流方法并利用其建立潮流方程。2、对主动配电网无功优化策略展开研究,综合考虑离散型和连续型无功补偿设备协调控制,建立以经济最优为目标的无功优化模型;针对模型中的非凸约束,引入二阶锥松弛技术进行凸化处理,使问题转化为二阶锥规划问题;考虑系统中加入调压器后带来的非线性约束,提出一种精确线性化方法,最终模型成为一个混合整数二阶锥规划问题,通过算例仿真求解分析并验证了所提优化策略在配电网无功调控方面的有效性。3、对建立的无功优化模型进一步研究,考虑配电网有功无功之间的强耦合性关系,提出主动配电网有功无功协调优化策略。首先从配电网有功无功功率对于系统网损和电压的影响着手,理论分析了构建有功无功协调优化模型的必要性;充分考虑了配电网系统中有功无功功率不解耦的情况,以及分布式电源出力和负荷需求不匹配的问题,在系统中加入了储能装置以弥补系统中的有功功率缺额,针对储能自身约束条件的时空耦合性,建立主动配电网的动态有功无功协调优化模型;最后,采用所建模型进行算例仿真,给出了优化后的各装置调控策略,同时仿真结果表明有功无功协调优化对于系统网损和电压分布情况均有明显的改善效果。4、考虑负荷和分布式电源出力的不确定性,建立了计及不确定性的主动配电网有功无功协调优化模型。分析了主动配电网系统中存在的主要不确定性因素的来源,提出以不确定集的形式来描述不确定性;将鲁棒优化方法应用于主动配电网运行优化方面,构建了二阶段鲁棒有功无功优化模型;阐述了鲁棒求解算法列约束生产法(Column and Constraint Generation Method,C&CG)的基本原理及求解过程,并采用C&CG算法对二阶段鲁棒有功无功优化模型求解。在算例仿真中将鲁棒优化结果与确定性有功无功协调优化结果相对比,结果表明鲁棒优化方案具有一定的保守性,但对系统不确定性波动较大时的抗干扰能力较好,有助于提高系统运行安全性。