备用电源自动投入装置(简称备自投装置或备自投)对快速恢复用户供电、提高配电网供电可靠性具有重要意义。在多电压等级配电网中,不合理的备自投配置以及不合理的备自投投入策略不仅会导致配置冗余或不必要的备自投动作,还可能造成电网潮流越限或延长供电恢复时间。此外,分布式电源的并网运行也可能对备自投的检无压和检同期产生影响,使备自投无法正确动作。如何对多电压等级配电网的备自投配置及投入策略进行优化,达到降低配置成本、快速恢复对负荷供电进而提高配电网可靠性的目的,已成为亟待解决的问题。本文首先针对无分布式电源的多电压等级配电网研究备自投配置和投入策略的优化问题。为了实现备自投的优化配置,本文根据当前多电压等级备自投动作配合方式和备自投动作后的电网结构变化确定备自投动作后的电网拓扑,引入备自投动作后的负荷转供路径矩阵,并建立以备自投动作后转供负荷最多、备自投配置数量最少为目标的备自投优化配置模型。同时,该优化配置模型还考虑了“N-1”以及设备检修方式下“N-1”的潮流约束、负荷转供等值约束、联络线转供容量约束和主变压器容量约束等条件。本文采用改进的量子遗传算法求解备自投优化配置模型,并通过算例分析说明所提出的优化配置方法可对备自投进行经济、有效的配置。在满足备自投动作规范的基础上,本文通过研究故障与动作备自投等级的关联关系得到故障发生后动作的备自投等级,并建立以备自投动作后转供负荷最多、动作备自投等级数量最少为目标的备自投投入策略优化模型。该优化投入策略模型考虑“N-1”和设备检修方式下“N-1”的潮流约束、联络线转供容量约束和主变压器容量约束,并由改进的量子遗传算法进行求解。算例分析结果表明,优化后的投入策略可以提升电网对负荷的转供能力并缩短用户失电时间。为考虑配电网中分布式电源对备自投动作的影响,本文对备自投动作逻辑提出修改方案,使得有分布式电源接入的配电网中的备自投能够正常进行检无压和检同期操作。同时,在研究无分布式电源接入的配电网备自投优化配置方法和投入策略优化方法基础上,提出计及分布式电源影响的备自投优化配置方法和投入策略优化方法。通过随机潮流计算和对站内转供矩阵的改进,相应优化方法能够有效计及分布式电源输出功率变化的随机性以及分布式电源接入对电网拓扑结构改变的影响。算例分析结果表明,利用所建立的优化模型可以对含分布式电源的配电网中的备自投进行优化配置和投入策略优化。