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随着大量分布式电源、储能设备、可控负荷、微网等接入配电网,配电网的运行和控制开始发生巨大变革。传统的配电网从单源、单向潮流的被动系统变为多源、双向潮流的主动配电网,配电网的可靠性、经济性和环境性等得到有效提高。但同时大量且形式多样的可控电源的接入会使配电网的复杂性大大增加,给配电网的运行和控制带来很大的挑战。此外,可再生能源(Renewable Energy Source,RES)的随机性和波动性,也给电力系统的安全可靠运行带来了很大的挑战。微网(Microgrid,MG)作为一种可并网或孤岛运行的自治系统,可以利用本地的分布式电源、储能、控制设备等就地供应负荷,MG的引入可以在提高配电网对于RES发电的接纳能力同时有效简化配电网运行控制的复杂性问题。配电网和微网作为相对独立的自治系统,分别由配电网运营商(Distribution Network Operator,DNO)和微网运营商(Microgrid Operator,MGO)来制定调度策略,配电网的运行状态会影响MGO的调度策略,MGO的决策也会影响配电网的调度结果。对于含多微网的主动配电网,为使整个配电网的经济效益达到最优,DNO和MGO需要进行协调优化调度。考虑到配电网和微网间的竞争和合作关系,本文针对含多微网的主动配电网系统,以运行成本最小为目标,建立了配电网和微网的分层协调优化调度模型,主要的工作和成果如下:(1)考虑到RES的不确定性,基于场景法建立了主动配电网两阶段随机优化模型。第一阶段考虑了配电网电能和备用的调度成本,第二阶段考虑了各随机场景下由于备用调度所带来的各可控电源出力调整成本。其中对于RES不确定性的处理,以拉丁超立方采样来产生随机场景,并采用同步回代削减法来缩减场景。对配电网潮流约束进行线性化处理,将所建的非线性优化模型转化为线性优化问题,然后采用通用数学模型系统(General Algebraic Modeling System,GAMS)软件中的Cplex求解器进行求解。算例表明该随机模型可以有效减小配电网备用配置的冗余问题并提高配电网的经济效益。(2)考虑到配电网和微网间的竞争与合作关系,提出了基于双层规划的配电网和微网的分层协调优化调度模型。上层为配电网模型,下层为微网模型,各模型分别以各自的运行成本为目标,考虑了计划电能和备用调度成本以及随机场景下各电源出力调整成本。此外,微网参与备用市场,可以通过向配电网提供备用服务并获取收益。基于库恩塔克条件的方法求解该双层模型,将下层微网模型转化为上层配电网模型的约束条件,从而将双层问题转化为单目标优化问题进行求解。采用含多微网的IEEE-33节点系统进行算例分析,结果表明该双层模型可以协调配电网和微网的经济性,微网的备用服务提高了含多微网的配电系统整体的经济效益。(3)考虑到微网的自治性和信息的隐私性,采用目标分流法对考虑了可中断负荷(Interruptable Load,IL)的配微协调模型进行求解。在第三章双层模型的基础上加入IL,IL参与了电能和备用调度。目标分流法是一种分布式算法,可求解多层分级优化问题,利用配电网模型和微网模型间的共享变量,将含多微网的配电网解耦成独立的配电网和微网调度模型,然后在各独立模型的目标中加入惩罚项,通过不断更新惩罚系数和迭代循环,得出最优解。算例表明目标分流法所得的配微调度策略可以在实现整个系统全局最优的情况下保证微网的自治性和微网内部信息的隐私性。