近年来我国新能源机组并网容量逐年稳步增长，而其随机波动等不确定性特征，给新能源消纳及电网可靠运行带来了极大的挑战。要提高新能源的消纳量及电网的运行可靠性，本质上需要开展合理有序的统筹规划，而储能技术的发展及应用为新能源消纳提供了新的解决途径。新能源消纳涉及到短时间尺度下不同能源类型机组优化调度问题，而长时间尺度下新能源与储能协同并网规划对运行又起着关键决定作用，计及运行调度时间尺度的电网经济性及运行约束，开展输配电网中新能源与储能协同规划研究，是提高电网对新能源利用率及消纳能力的重要解决方案。
　　基于以上思路，本论文采用双层优化的研究方法，综合考虑电网运行约束和长期规划，分别构建了配电网中基于最优潮流出力的分布式电源与储能的优化配置模型，以及输电网中基于安全机组组合的风电场与储能电站的容量配置模型，为新能源与储能协同并网规划和运行调度方案提供了可行的思路和方法。
　　针对配电网，提出一种分布式电源及储能的选址定容双层优化方法。在分析分布式电源并网特征的基础上，通过侧重考虑分布式电源及储能并网对潮流分布的影响，提出一种基于日内最优潮流与虚拟调度思想的内层消纳运行模型，考虑风光火储电源的时序特性，并以其出力成本最小为目标函数确定潮流运行方案，促进清洁能源与储能并网消纳。外层规划模型基于运行方案，综合考虑节点电压偏差、分布式电源运行成本、弃风弃光惩罚的目标函数，利用改进粒子群算法迭代求解确定最优配置方案，提高配电网的消纳能力。
　　针对输电网，提出一种集中式风电场及储能电站的容量配置双层优化方法。内层通过分析风电机组消纳、储能机组调峰套利、火电机组备用对经济调度和启停计划的影响，建立了考虑机组备用容量需求的安全机组组合消纳运行模型，基于确定性备用约束的粗糙模型有利于快速求解，基于概率性风险备用约束的精确模型保证计算准确，以实现电网应对源荷不确定性的可靠性与充裕性。外层引入向量序优化理论，基于运行模型的调度结果，建立了综合考虑火电机组煤耗运行成本、风电机组弃风功率、储能机组建设成本与调峰收益、切负荷风险的风电场与储能电站联合规划配置模型，通过分层排序平衡计算速度与计算精度，求解得到帕累托最优并网方案，提高输电网的新能源消纳和风险应对水平。
　　最后，在IEEE33节点配电网系统和IEEE-RTS24节点输电网系统中通过算例仿真分别验证了所提方法的可行性与有效性。本文从运行调度的角度，建立了输配电网的新能源与储能规划模型，在大规模可再生能源与储能积极并网的背景下，有助于改进系统规划能力、改善电网运行水平、促进新能源消纳并抑制弃风弃光、促进储能技术发展。