随着分布式发电技术的不断成熟以及应用推广,分布式电源在中低压配电系统中所占的比例大大提高。可再生发电系统作为分布式电源的主要组成部分,发电的间歇性很强,输出功率的不确定性很大,因此配电网系统中功率的不确定性相应地提高,造成配电网系统运行问题更加复杂。为了更好地消纳可再生能源,同时最大程度地提高配电网系统中固有资产的利用率,配电网系统需要更好的方法进行系统的预测、监测和状态感知,也就是,要求配电网系统的状态估计方法能够适应主动配电网新的特征。本研究主要解决配电网系统状态估计中的两个方面的问题:1.提高系统状态估计计算的实时性,提供实时性更好的系统运行状态信息;2.针对配电网系统中分布式电源的参与,通过分析分布式电源系统的运行模式,减小分布式电源出力不确定性对系统状态估计的影响。论文在分析当前配电网系统结构以及测量与通信系统特点的基础上,讨论了利用多源信息-SCADA(Supervisory Control and Data Acquisition)系统提供了测量信息,基于智能电表的AMI(Advanced Measurement Infrastructure)系统提供准实时功率信息以及新兴的微型同步相量测量单元(micro-PMU,or μPMU)提供的电气量信息-进行配电网系统状态估计的方法。文章首先对配电网系统状态估计的基本流程进行了分析和总结,结合配电网系统在结构与参数上的特点,分析了基于支路电流的状态估计方法具有的优点,并且阐述了如何利用配电网系统的结构变量对配电网系统中的电气量关系进行分析。提出一种消减支路电流变量的方法避免状态估计计算中0功率注入节点权重过高的问题。利用基于支路电流的状态估计方法,结合FASE(Forecasting Aided State Estimation)和WLS(Weighted Least Square)两种计算方法,在系统实时测量信息相对充足的情况下提出一种状态估计的综合策略。通过比较预测和实测两种信息,并对两者之间的残差进行统计比较,判断系统是否存在异常情况,并且区别不良数据和系统运行状态的变化两种情况。论文通过GMM(Gaussian Mixture Model)对分布式电源的输出功率的概率特性进行分析,通过有限个正态分布的加权组合近似等效分布式电源输出功率的概率密度函数。GMM中的每一个高斯成分以及任意几个高斯成分的合并结果都是一种运行模式,对应的均值和方差表示运行模式的中心和不确定性。对于分布式电源功率信息上传频率较低的情况,提出一种基于DG(Distributed Generator)运行模式分析的状态估计方法,通过分析一段时间之内DG的运行模式是否发生变化。在判断DG运行模式发生变化的情况下,用对应的运行模式信息代替已经过时的测量信息进行状态估计计算,提高计算的可靠性。仿真结果表明,在一定数量实时测量装置的配置条件下,该方法能够提高计算的精度,更好的反应系统运行变化的情况。