随着能源、环境和气候问题日益突出,大力发展可再生能源已成为广泛共识。作为可实现分布式可再生能源高效发电的有效载体,微电网正迎来良好的发展机遇。但微电网面临着大量的不确定性,给微电网的发展带来显著挑战。本论文围绕不确定性环境下的微电网规划与运行问题进行了研究,主要工作如下:1)针对光储并网型微电网,提出了计及负荷需求增长和储能成本下降不确定性的两阶段鲁棒规划方法。以实现规划期内储能灵活配置为导向,建立了采用规划期整体建模的光储并网型微电网确定性规划模型。基于鲁棒优化理论和线性建模方法,建立了可求解的确定性模型的鲁棒对应形式,并提出了有针对性的求解算法。通过算例分析,验证了所提方法在确定储能投资时机、量化不确定性对规划方案影响等方面的有效性。2)面向独立型微电网,提出了计及可再生能源与负荷不确定性和设备可靠性的多状态规划建模方法。借助聚类技术对资源和负荷各自的变化模式及之间的相关性分析,以及聚类场景簇的概率分布估计和离散化,建立了刻画资源和负荷不确定性的多状态模型。在此基础上,给出了可计及设备故障率的储能多状态可靠性解析模型,并将其和以经济性为目标的优化规划模型相结合,为便捷制定经济性和可靠性俱佳的微电网配置方案提供了途径。3)提出了计及可再生能源与负荷日前预测不确定性的冷电综合型微电网优化运行策略。依托实际的工程背景,建立了可反映实际运行工况的冷电综合型微电网的运行模型。基于鲁棒优化理论,通过对资源与负荷日前预测的不确定性建模,建立了微电网优化运行的两阶段鲁棒模型;通过不确定性调节参数的引入,提供了灵活调节日前运行计划鲁棒性的方式。相比于确定性优化运行策略,所提出的方法可以使微电网获得更好的经济性。和模型预测控制策略相比,通过单次优化运行,即可得到相近的经济性表现。