海岛经济已成为中国经济的新增长点，海岛资源的合理开发利用离不开安全可靠的电力供应，以可再生能源为核心组建独立微网是解决海岛用电问题行之有效的方案。然而，可再生能源分布式发电（distributed generation, DG）出力和海岛负荷具有较强的不确定性，对微网的安全可靠运行产生负面影响。因此，微网的广泛应用必须建立在安全性评价基础上。并且微网安全性评价在微网设计、DG及储能容量配置、控制策略制定及技术经济评价等方面也发挥基础性作用。基于此，本文立足于微网安全性研究，开展了如下工作。首先，基于独立微网的自身特性，分析了影响独立微网安全性的主要因素和不确定性因素。结合指标设立原则，从微网本身、微源及负荷三方面入手，提出了评价独立微网安全性的具体指标。然后，针对独立微网受多方面因素的影响以及某些因素本身的不确定性和专家信息的模糊性，提出了基于层次分析法（analytic hierarchy process, AHP）和熵权的独立微网安全性模糊综合评价方法。在建立了独立微网安全性指标的层次结构基础上，以引入三角模糊数的层次分析法为主观赋权法和以熵权法为客观赋权法相结合来确定各指标的综合权重，然后再采用模糊综合评判。实际微网算例验证了评价的可行性。第三，为了进一步保证评价结果的客观性和准确性，提出了基于反向传播（backpropagation, BP）神经网络的独立微网安全性模糊综合评价方法。建立含输入层、隐含层和输出层神经元的三层BP模糊神经网络，利用学习样本训练网络，使各层神经元之间的连接权值经过自适应学习后得到正确的内部表示，将训练好的神经网络应用于模糊综合评价。该方法克服了评价过程中的随机性和评价人员主观上的不确定性及其认识上的模糊性。实际算例验证了该评价方法的可行性。最后，考虑微网安全性，提出了基于万有引力搜索算法（gravitational searchalgorithm, GSA）的独立微网优化设计。以全寿命周期总净现成本、碳排放量、可再生能源利用率为目标函数，以负荷缺电率为约束，建立多目标优化设计模型，使得微网建设、运行成本最低的同时，有效保证了微网的安全性。对某海岛独立微网进行优化设计，结果表明了优化方法的合理可行性。本文围绕独立微网安全性评价为中心课题开展研究，提出了两种综合评价方法，并进行微网优化设计，所做工作可为后续的微网发展研究提供借鉴和参考。