接地系统在变电系统中发挥很大的作用,能够有效的稳定整个系统电压,保证变电站持续可靠运行。目前电网容量不断增大,变电站站址处的土壤结构也比较复杂,使用国标中给出的传统经验公式计算得到的接地参数值误差比较大,已经很难符合目前许多变电站设计的要求,并且简单的等间距布置的水平接地网存在一定的电位梯度,使得整个接地网顶点处的接触电压明显偏高。因此本文从数值计算方法和优化设计方式这两方面对接地网进行深入的探讨。本文首先通过对恒定电流场的分析,在水平多层分层土壤中建立起点电流源的格林函数表达式,并且通过分层媒质的边界条件,求解得到待定系数。同时利用复镜像法,重点得到在水平双层分层土壤中四种形式的格林函数。接地网模型考虑了导体本身的内阻抗与外自感以及两导体之间的互感,利用节点电压法,直接计算得到接地网各点处的电位值,并且利用搭建的不等电位模型,分析了影响水平接地网上电位差的因素。得到在使用同等钢材量时,敷设接地导体的数目越多,即导体的等效半径越小,矩形接地网上的最大电位差值越小的结论。在均匀土壤中,本文采用添加垂直接地极的方式,降低接地网接地阻抗与接触电压的值,分析得到影响这些接地参数值的相关因素。并且根据国标中给出的均匀土壤不等间距布置水平接地导体的方式,得到更加简单的导体布置拟合计算公式,同时将网孔最大接触电压之间的差值达到最小设为目标,当矩形水平接地网按照此方式布置导体时,得到横纵方向上所使用的导体数目的比值。在水平分层的双层土壤中,引入复镜像法,建立仿真模型,采用加入垂直接地极以及不等间距敷设水平导体的方式对矩形接地网进行整体优化。分析出添加垂直接地极后,影响复合接地网接地阻抗值的一些因素。将整个接地网上最大接触电压达到最小设成优化目标,基于改进的自适应遗传算法,得到最佳压缩比,利用该压缩比按照指数规律形式敷设水平导体。最后,对水平双层土壤中11OkV变电站接地网进行仿真,获得接地阻抗具体值和地表电位、接触电压三维分布图。通过上面两种方式对矩形接地网实行优化,发现将水平导体使用不等间距敷设时不能降低接地阻抗,但可以有效的改善接地网上的接触电压,而在水平接地网上添加垂直接地极对接触电压与接地阻抗都起到很好的降低作用。