随着直流供电负荷比例的快速增长,直流微电网凭借其低成本、低损耗、高可控性等优势,成为应对高渗透率分布式能源和多元负荷接入的重要手段。伴随着能源政策变革与电力市场化发展,微电网在未来市场竞争中将自负盈亏,如何合理配置微电网并提高运行效益成为运营商最关心的问题之一。然而我国微电网运营缺乏成熟的运营模式和合理的投资回报途径,且可再生能源补贴退坡已成定局,系统的经济性将难以得到保障。基于此,对直流微电网优化配置与经济运行展开研究,主要研究内容如下:1.在分析直流微电网典型结构的基础上,建立风电系统、光伏系统、储能系统、并网变换器等微电源单元的数学模型,阐述直流微电网优化配置与经济运行的典型模型。2.针对绿色交易体系代替财政补贴的发展趋势,分析我国绿色交易体系现状,提出直流微电网参与绿色交易市场的3种模式,分析市场价格机理并建立了单一市场收益模型。其次,综合考虑系统投资维护成本、电能收益和绿色交易收益,以系统等年收益最大为优化目标,通过K-means聚类方法进行场景简化并采用改进快速粒子群算法求解系统优化配置模型,从而提高计算效率。此外,为灵活响应负荷供电和可再生能源消纳需求,提出了一种综合能量管理策略,优化各单元出力逻辑。最后,分析绿色交易体系和能量管理策略对配置结果的影响,并与HOMER仿真结果进行比较,算例结果验证了所提方法的有效性。3.立足于我国新一轮电力体制改革背景,构建电力市场环境下的“源-网-荷-储”一体化运营模式,分析传统运营模式和市场运营模式下微网经济性,建立不同运营模式下的优化调度模型。为有效挖掘用户响应潜力并提高运营商收益,将分布式电源、储能、可调负荷等聚合成为虚拟电厂,提出基于电价激励的可调负荷响应机制,以运营商和用户两者效益最大化为目标构建主从博弈模型,并将下层用户决策模型转化为约束条件,采用Yalmip和Cplex工具箱求解。最后,通过对比五组运行方案结果,考察不同运营模式下的经济效益和单元出力,分析调峰辅助服务市场机制对可再生能源消纳的影响,并验证优化定价策略的有效性。