本文紧扣微电网储能系统的容量合理规划与协调优化运行面临挑战的关键问题——多尺度不确定性耦合，
- 以微电网不确定性的耦合特性分析与定量刻画为基础，提出了基于随机网络演算理论的能量平衡能力指标，用于对微电网的自治性程度进行定量评价，并形成微电网储能系统容量规划与运行策略优化的约束条件;
- 充分计及灵活性资源和市场机制的作用，构建计及多尺度不确定性耦合特性和能量平衡能力指标约束的微电网储能系统容量协调优化模型;
- 引入灵活鲁棒优化方法处理储能系统优化运行问题中的预测不确定性变量，并进一步推导得出灵活鲁棒性预算定量决策方法，以降低灵活鲁棒性预算决策的盲目性;
- 揭示并利用已有启发式算法的寻优机制，结合本文具体问题提出多目标差分进化-回溯搜索算法和最优折中解获取方法，实现微电网储能系统容量协调优化问题求解的效率与精度统一;
- 给出基于边际成本效应的日前电价定价方法，用于指导微电网运营商获得最优的微电网风/光/储容量协调优化配置方案和需求侧响应方案。 所建模型和所提方法为微电网储能系统的容量规划设计和优化运行决策提供了理论依据。
主要工作内容
第一章：绪论
- 阐述了本文研究的目的和意义，结合不确定性环境下微电网规划与运行优化问题的特点，
- 具体从微电网不确定性分析方法、微电网灵活性资源优化评价指标、微电网储能系统容量优化配置等方面介绍了国内外的研究现状，
- 并有针对性的提出了本论文的主要研究内容。
第二章：影响分析
- 首先对微电网多尺度不确定性耦合问题进行了分析，指出来自于空间尺度的多种不确定因素来源和来自于时间尺度的不确定性差异化特点会对微电网规划设计与优化运行产生耦合影响，
- 随后对微电网储能系统容量优化问题进行了数学描述，
- 并进一步深入分析了多尺度不确定性耦合与灵活性资源对微电网储能系统容量优化问题造成的影响。
第三章：基于随机网络演算理论的评价指标构建
- 建立能够充分刻画源荷随机不确定性的包络线表征
模型和储能系统的充放电模型， - 进一步结合最小加代数，运算导出微电网运行过程中源-储-荷动态过程的供电过剩状态、供电缺额状态及供需平衡状态的
概率化描述， - 并以此为基础构建微电网能量平衡能力指标。
第四章：
- 在联网型微电网储能系统容量优化问题中充分考虑多尺度不确定性耦合影响:
- 同时计及可再生电源出力(包括风电和光伏发电)和负荷需求双侧不确定性;
- 且在储能系统的长时间尺度容量投资决策问题和短时间尺度优化运行问题中，分别计及源、荷的随机不确定性和预测不确定性影响。
- 将能量平衡能力指标作为约束条件，构建了一个联网型微电网储能系统容量双层优化模型，
- 采用常规鲁棒优化方法将含有预测不确定性变量的非线性约束转化为易于求解的线性鲁棒对等式约束，并设计兼顾寻优速度与寻优深度的差分进化—回溯搜索算法对上述优化模型进行高效求解。
第五章：针对含风、光、柴、储的孤岛微电网储能系统容量优化问题，
- 在充分考虑多尺度不确定性耦合影响和能量平衡能力指标约束的基础上，
- 加入灵活鲁棒性预算的灵活鲁棒优化方法处理储能系统优化运行问题中的预测不确定性变量，
- 并进一步推导得出灵活鲁棒性预算定量决策方法。
- 此外，在前述差分进化-回溯搜索算法的基础上加入帕累托占优策略、拥挤距离排序以及最优折中解决策方法使其具备对所建多目标优化模型进行高效求解的能力。
第六章建立一个计及需求侧响应的智能微电网风/光/储容量协调优化模型，
- 用于研究需求侧响应对于风/光/储的容量配置方案与优化运行策略的经济影响，
- 并引入一种基于边际成本效应的日前电价定价方法，用于指导微电网运营商获得最优的微电网风/光/储容量协调优化配置方案和需求侧响应方案。
