作为传统的大规模集中供电方式的有效补充,分布式电源是缓解全球能源危机和解决日益严重的环境污染问题的重要途径。分布式电源出力的随机性和波动性给电力系统的规划、运行、控制等带来了新的问题。电力系统的无功优化是保证系统安全稳定运行和提高运行经济性的重要手段。分布式电源的接入使得传统的无功优化手段不再适用,因此本文利用概率理论和方法,研究了分布式电源出力的概率特性,在此基础上,对传统的无功规划和优化模型进行了调整,具体内容如下:1.具有一定相关性的风电场和光伏电站概率建模研究基于参数估计和非参数核密度估计的方法分别建立风电场和光伏电站出力的概率模型,并对各种模型进行拟合优度和拟合精度检验。针对同一地区的风电场和光伏电站之间出力存在一定的相关性的问题,引入Copula理论,建立风电场和光伏电站出力的联合概率模型。最后以美国某地区的实测风速和光照强度数据对各种概率模型的拟合效果进行了检验。2.基于多场景的配电网多目标无功规划研究采用场景分析法处理分布式电源出力随机性,将随机性问题转变为多场景下确定性问题及其概率组合问题,在此基础上进行配电网的无功规划。在无功补偿节点选择问题上,采用灵敏度分析法,选取灵敏度较高的节点作为无功补偿节点。建立了以无功投资最小和节点电压偏差期望值最小为目标的多目标无功优化模型,采用改进的非支配排序遗传算法对模型进行求解。以IEEE33节点系统验证了模型和算法的有效性。3.基于概率潮流的配电网多目标无功优化研究采用概率潮流计算处理分布式电源随机性问题,在此基础上建立了以系统有功网损期望值最小、节点电压偏差期望值最小和电压静态稳定裕度最大为目标的无功优化模型。IEEE33节点和实际系统算例验证了模型的有效性。