分布式可再生能源和新型再电气化负荷接入配电网促进了能源的低碳化生产与消费，也引入了大量的源-荷不确定性因素，给配电网的安全运行带来了挑战。为量化评估随机源-荷的影响，该文从配电网源-荷不确定性因素建模出发，提出了涵盖不确定性表征和灵敏度分析的配电网运行不确定性量化理论框架。在不确定性表征方面，从计算效率和准确性出发，总结了现有基于高保真度模型和低保真度模型的不确定性表征方法，并提出了基于多保真度模型的不确定性表征方法；在灵敏度分析方面，引入了基于方差、面积和距离的全局灵敏度分析方法，并对比了不同灵敏度分析方法的特点与适用场景。通过展望所提不确定性量化理论在耦合系统中的应用，以期为多时间尺度运行下耦合系统的不确定性分析研究提供方法支撑。

以随机源-荷作为输入随机变量，以配电网运行者所关注的相关指标作为输出变量，本文在不确定性因素建模方面涵盖了不确定性环境下配电网运行状态的表达、不确定性因素的边缘分布、不确定性因素的相关性三个方面内容。

不确定性量化（UQ）是实现不确定性环境下系统输出特征表征和输入因素影响评估的科学，主要包括两类研究问题：（1）前向不确定性传播问题：指输入不确定性因素在系统内传播后，系统输出响应特征的量化表征问题；（2）逆向不确定性评估问题：指获得系统输出响应特征量后，对输入不确定性因素的影响评估与参数校正问题。从上述两类研究问题出发，本文提出了如图1所示的不确定性量化理论框架，包括不确定性表征和灵敏度分析两个环节。

⬆ 图1 配电网运行不确定性量化理论框架

本文从计算效率和准确性两方面出发，总结了现有基于高保真度模型和低保真度模型的不确定性表征方法，并提出基于多保真度模型的不确定性表征方法。

⬆ 图2  高保真度模型与低保真度模型对比

本文总结了几种常用的全局灵敏度分析（GSA）方法，可分为基于方差、面积和距离的GSA方法，并对比了不同GSA方法的特点及其在配电网运行不确定性量化研究场景中的可用性。

⬆ 图3 基于PDF的差异面积示意图

⬆ 图4 基于CDF的差异面积示意图

⬆ 图5 基于CDF的K-S距离示意图

⬇ 表1 不同GSA方法对比

随着能源转型战略的实施，以电力为主要媒介的耦合系统不断发展，并逐渐成为消纳绿色能源的关键范式。耦合系统各主体内含有特性各异的多重不确定性因素，伴随多时间尺度下耦合系统间的不断运行交互，多重不确定性因素的传播将直接影响耦合系统的安全运行。因此，未来可研究所提配电网运行不确定性量化方法在耦合系统中的应用，包括耦合系统内多重不确定性因素交互影响量化、耦合系统内不确定性因素间相关性的影响评估、考虑认知不确定性的不确定性量化理论研究等内容。