随着经济的蓬勃发展,全球日益增长的能源需求与传统化石资源枯竭之间的矛盾越发严重,化石燃料的过度开采与使用也使生态环境急剧恶化。电力系统正面临着多方面的挑战,社会各界积极倡导使用可再生清洁能源与构建新型智能电网,分布式发电与微电网技术正得到越来越广泛的应用。目前,微电网的研究多为交流微电网,但随着直流输电技术的发展与直流负荷的增加,直流微电网的优势逐渐凸显。优化配置是微电网规划阶段需要解决的关键问题,配置方案的优劣直接影响系统的运行性能。本文深入研究了直流微电网优化配置与经济运行的问题,主要内容如下:首先,分析了直流微电网环型、辐射型、馈线型的各自结构特点及适用条件,本文选择辐射型结构作为研究对象。然后研究了光伏电池、风力发电机、蓄电池及电力电子变换器等组成微电网各单元的工作原理和数学模型。其次,研究了分布式电源(distributed generator,DG)接入直流微电网后对节点电压与功率损耗影响的机理。利用节点网损灵敏度(loss sensitivity factor,LSF)与电压灵敏度(voltage sensitivity factor,VSF)来优化接入位置;采用MATLAB仿真软件,以系统功率损耗和总电压偏差之和最小为目标函数,建立了容量静态优化模型,采用线性递减权重粒子群算法(liner decreasing weight particle swarm optimization,LinWPSO)对算例进行仿真验证。然后,研究了基于评价指标的直流微电网经济成本优化问题。考虑了光伏电池与风力发电机输出功率的波动性,以系统经济成本最优为目标函数,并结合分时电价与并网逆变器等因素建立动态优化模型。提出将系统评价指标作为惩罚函数参与优化配置,通过仿真得出了不同运行指标对配置方案的影响。最后,在直流微电网优化配置完成的基础上,以系统负荷供电费用和负载失电率之和最小为目标函数,结合公共电网侧分时电价因素,建立日前优化调度模型。以典型日气候数据和负荷数据作为算例分析,分析了直流微电网分别在孤岛模式与并网模式下系统各个单元的出力情况,比较负荷供电成本与供电可靠程度。