变电站接地网设计是电力系统设计中的关键问题之一。对接地网进行精确的模拟计算可以提高接地网的设计水平。接地网模拟计算的首要任务是确定大地模型及参数。该论文对大地模型的确定和接地网暂态模拟计算进行了研究，并且基于所研究的方法编制了一套模拟计算软件，软件具有良好的性能，达到了工程实用要求。 该文基于Wenner四极法的测量数据，采用优化理论实现了三层大地模型的确定。介绍了Wenner四极法测试系统和视在电阻率的理论表达式及其物理意义，形成了大地参数求解的优化问题，采用广义Newton-Kantorovich方法进行优化问题的非线性方程组求解。为实现Newton-Kantorovich方法，推导出优化函数对各个自变量的偏导数。在对视在电阻率曲线特性进行充分研究的基础上，提出了寻优过程中确定初始值的四条原则。 该文对分层媒质中任意放置的电流元产生的电磁场进行了研究。论述了Hertz位所满足的非齐次Helmholtz微分方程，并且借助指数Fourier变换对的方法，对Helmholtz微分方程进行了求解，推导出了分层媒质中任意放置的电流元所产生的Hertz位的表达式，并验证了表达式的正确性，进而求出了电流元在分层媒质中产生的电磁场，为高频电流激励下的接地网模拟计算提供了理论基础。 该文提出了一种计算被积函数含有Bessel函数的无穷限积分的快速算法，能够较快地确定出合理的积分上限以满足无穷限积分的计算精度，使得大地模型的确定和接地网模拟计算方法能够很好的进行程序实现。 该文实现了利用Hertz位作为辅助量的高频电流激励下的接地网模拟计算。形成了接地网模拟计算的离散方程组。基于文中所提出的方法开发了三层大地模型确定软件和适用于高频激励下的接地网模拟计算软件，可以实现接地网的计算机辅助设计，计算出接地网的接地阻抗和阻抗的频率特性以及接触电压、跨步电压等接地网参数，为判断所设计的接地网是否符合要求提供了依据。更主要的是可以计算出接地网本身及其周围土壤的电位分布，从而为传导耦合电磁干扰的分析提供依据。