城市电网是电力网的重要组成部分和电力系统主要的负荷中心,有着负荷密度大、负荷增长迅速和用电可靠性要求高等特点。城市电网的供电质量是城市经济迅速发展、各项建设稳定快速进行和城市居民物质文化生活得以保障的重要影响因素。为保证城市电网安全、可靠、经济运行,城市电网规划越来越受到国内外众多学者的重视。变电站作为城市电网的重要变电设备和主要电源,其容量、站址和供电区域划分的规划合理与否直接影响到城市电网的未来网架结构和未来电网运行状况,因此,如何合理的进行变电站规划是城市电网规划的重要环节之一,也是联系城市电网饱和负荷预测和网架规划的重要纽带。城市电网变电站规划包括变电站容量确定、站址选择和供电区域的划分,当前变电站规划多采用统一模型,同时优化变电站定容、选址和供电区域划分工作。但由于变电站规划是一个受饱和负荷预测、现有变电站运行状况、现有网架结构、容载比、可靠性以及地理环境、政策性决定等众多因素影响的规划问题,采用统一模型求解变电站规划方案时,会导致模型的复杂度大大增大,或者模型较实际问题过于简化,导致人为影响因素过多,所得规划方案不具备实际工程可行性或较大的偏离最优解等问题。针对上述问题,本文在前人工作的基础上,将变电站规划模型加以优化,将变电站定容、选址和供电区域划分问题解耦,提出了变电站定容子模型和变电站选址-供电区域划分子模型。通过解耦所建立的规划模型能够充分计及城市整体规划、经济性制约和政策性影响等众多因素对变电站规划的影响,使规划模型更加贴近实际工程要求,并保证了最终规划方案的有效性和可行性。变电站规划模型是一个复杂的、大规模、非线性混合整数规划模型,当前对于变电站规划模型的求解主要分为传统的数学优化算法和人工智能优化算法,但传统数学优化算法存在实现复杂、求解速度慢,而人工智能优化算法本身存在局部搜索能力差等问题,因此如何确定一种既满足工程需求又较易实现的优化算法,是变电站规划亟待解决的关键问题。由于变电站规划本身是一个受经济因素、政策因素等众多因素影响的规划问题,规划结果并非单纯追求经济最优,还要满足众多规定。因此,本文通过适度的规划人员个人经验影响来计及各种政策性非量化影响因素,确定变电站定容规划方案,保证方案的切实可行,并根据变电站选址-供电区域划分规划问题的特点,提出了粒子群优化算法与加权Kruskal算法相结合的求解算法(PSO-加权Kruskal算法,简称PSO-加权K算法),用于求解变电站站址-供电区域划分子模型。通过上述求解使最终变电站规划方案满足实际工程需求,保证了规划方案的科学性、合理性和经济性。本文将所建立的变电站规划模型和求解算法应用于青州地区配网高压变电站优化规划实际算例,算例中分析了权重调整量取值不同对最终规划方案的影响,验证了解耦规划模型的合理性、可行性和PSO-加权K求解算法计算速度快、收敛性好等特点。进一步证实本文所提规划模型及算法的实际工程应用价值。