城市电网实现分层分区运行后，可限制电网的短路电流，解开高低压之间的电磁环网，便于事故处理和潮流控制，并能充分发挥高一级电压电网的输电优势。就江苏电网而言，一些地区已形成了由一个或多个500kV变电站作为主要供电电源，带动一片220kV地区的分层分区运行的格局。对此，本文基于不同的分区负荷密度，参考江苏电网分层分区运行情况，针对此单独运行主体为220～500kV的分区电网建立了相关的供电优化模型，通过计算和分析得出最优的供电方案。本文围绕这一课题在以下几个方面展开了深入研究：　　 （1）以500kV变电站为研究重点，采用年费用法建立供电模型，研究了分区负荷密度与500kV变电站经济容量、经济供电半径三者之间的关系，文中推导出关系式并利用数学方法确定其中的参数。最后探讨了不同负荷密度等级下对应的500kV分区电网的最优供电方案。　　 （2）当分区电网单由一座500kV变电站供电时，充分考虑电网实际运行中的各种约束条件，以220kV变电站为研究重点，建立了优化选择220kV变电站供电方案的数学模型，探讨了不同负荷密度等级下对应的220kV变电站个数、变电容量及变压器台数的最优配置。　　 电力系统数字仿真是电力系统规划设计和运行决策的重要依据，负荷模型的机电暂态仿真中参数的准确性将直接影响到仿真结果与实际量测值之间的差异值，提供准确、快速的在线参数辨识方法将有利于促进系统暂态仿真的在线应用，更好地满足工程实际应用需求。本文围绕负荷模型在线参数辨识这一课题在以下几个方面展开了相关研究：　　 （1）介绍了一种改进的综合负荷模型，对负荷模型参数辨识进行分析，简单地讨论了参数分散性的原因。对模型参数进行灵敏度分析，介绍了一种简化负荷模型结构的方法。　　 （2）介绍了无味卡尔曼滤波器（UKF）算法的基本原理、特点和流程，提出了将用于状态估计的UKF算法通过转换用于综合负荷模型的参数辨识。将所提出的方法应用到EPRI-7节点系统中，对简化后的综合负荷模型参数进行实时跟踪，辨识结果表明基于UKF的辨识方法是一种很好的在线参数辨识方法。