随着风光等分布式能源（distributed energy resources,DERs）广泛接入,配电系统面临新的挑战,如光伏电源等可再生能源发电具有极强的不确定性,容易引起线路阻塞和电压质量问题。然而,分布式电源与配电网络之间的电力电子接口装置具有快速的电压和电流调制能力,充分挖掘其实时控制潜力将是应对可再生能源不确定性的有效途径。因此,构建快速时变的配电系统最优运行模型,并提出能够快速追踪配电系统时变最优解的优化方法,对提升新能源消纳能力、实现配电系统的安全经济运行均具有重要的理论意义和工程价值。本文重点研究含分布式能源配电系统的时变最优运行问题,并设计充分挖掘DERs快速调控潜力的在线优化方法。首先,考虑线路容量约束,提出了配电系统在线运行的分布式优化方法。通过将潮流方程线性化,建立了含DERs接入的配电系统凸二次规划模型。采用对偶上升算法,设计一种基于节点电压和支路功率测量的在线分布式优化方法。在所设计的框架中,配电管理系统负责通过测量手段来感知系统状态的变化,以此建立调节信号并传递给DERs。每个DER接收到调节信号之后,在满足自身发电约束的情况下,根据算法更新规则独立调整输出功率,以实现系统的最优运行。并通过仿真计算验证了所提在线分布式算法的准确性和有效性。接着,考虑馈线参数不确定性,提出了配电系统在线运行的连续时变优化方法。采用连续时间预测-校正方法,设计一种快速追踪配电系统DERs功率设定点和节点电压最优轨迹的在线优化算法。通过一阶最优性条件推导得出的“预测项”考虑了可再生能源和不可控负荷的时变特性,可以预测最优解随时间的漂移;根据牛顿法推导形成的“校正项”可以将预测解推向最优值。同时,采用电压测量值来估计电压相对注入功率的灵敏度系数,使算法在网络参数发生变化的情况下依然具有良好的跟踪性能。通过仿真计算验证了该方法在不同场景下均具有准确、快速追踪能力。最后,考虑输电系统调频满意度,提出了配电系统在线运行的优化方法。从配电系统的角度,将输电系统频率调节视为一个黑盒子。利用高斯过程方法从输电系统反馈信息中学习黑盒子代理函数的参数,并建立相应的上置信边界。将原对偶梯度投影过程嵌入高斯过程上置信边界算法中,实现DERs的实时最优调度。由此,在非聚合模式下,可以实时控制DERs的输出功率来满足配电系统的目标;在聚合模式下,可以让配电系统为输电系统提供更好的调频服务。所提方法已在两个输配电联合算例系统中得到了验证。