配电系统作为联系终端用户与发、输电系统的纽带，是保证用户安全可靠供电的重要环节。随着城市经济的高速发展，尤其是特大型城市，用地的日益紧张使得变电站站址和电力通道走廊的选择十分困难，若按照传统的技术原则来规划高压变电站和中压配电网，将很难在降低建设规模、减少土地资源消耗的同时满足各级各类用户负荷的供电需求。因此，在规划层面对配电系统上下级电网的协调规划问题开展深入研究以提升配电系统设备整体利用水平、减少对土地等资源的占用，是我国现阶段配电系统发展所亟待解决的问题。本文结合高压变电站和中压配电网两个层面，开展了面向供电能力提升的中压配电系统协调规划研究工作，主要内容如下：（1）在透彻分析变电站主变“N-1”校验过程及负荷转移机理的基础上，定义了主变联络容量约束矩阵、虚拟联络关系矩阵等概念，提出了计及主变过载和联络容量约束的配电系统供电能力的解析计算法；通过进一步的归纳和总结，建立了配电系统最大供电能力优化分析的一般模型，将供电能力计算问题转化为一个复杂的大规模的线性优化问题，并且提出了基于线性优化规划的求解方法；最后通过典型算例对比分析解析法和模型优化方法各自的特点，为后续开展基于供电能力方面的指标评估及应用研究提供了有效的工具。（2）以聚类分析思想为基础，提出了基于改进K-means聚类算法的供电块划分方法，从初始聚类中心的选取和最佳聚类划分数的确定这两方面对传统K-means聚类算法进行改进，同时定义了变电站“等效半径”、“界间距”等概念，将供电块的划分问题由平面点的划分转化为面积域的划分。该方法可以将大范围的供电区域合理的切割成若干小规模的供电块，同一供电块内的变电站间具有非常紧密的联系，不同供电块间变电站相互间的联络相对较为薄弱。鉴于此特性，重点对各个供电块开展配电系统的网络结构优化规划研究将会以最有效、最便捷的路径达到满足整个地区配电系统的精益化规划的需求。（3）为了进一步提高寻优效率，避免对不存在联络关系的变电站进行无谓的搜索计算，在基于改进K-means聚类算法的供电块划分方法的基础上，提出了基于“后退寻优”的两阶段优化规划法和基于遗传算法的主变联络结构多目标优化模型分析法。其中，基于“后退寻优”的两阶段优化规划法主要从变电站整体联络布局的构建和主变联络通道优化设置这两部分着手，由粗到细、循序渐进的完成了主变站间联络通道的优化设置过程；基于GA的多目标优化模型分析法以供电能力、主变联络通道数及区域联络通道总长度为目标函数构建多目标优化模型，并且结合遗传算法对多目标组合优化模型采用排序策略进行求解。上述两种方法均以合理、经济的方式设置变电站主变站间联络通道，最大限度的挖掘区域电网潜在的供电能力，满足电网精细化规划的需求。（4）打破了单纯依靠接线模式指导网架建设的传统思想，将高压变电站和中压配电网相结合，构建了中压配电系统典型供电模型。首先从图论的角度定义并构建了基于变电站互联的供电块联络结构模型（供电架构），并且开展了模型的相关特性指标与各类供电区域的匹配性分析；然后，以主变联络结构优化方法为基础，优化计算了基于变电站互联度数为1~3的最小联络结构单元的主变联络关系及相关供电能力指标；最后，引入中压网典型接线模式，将高压变电站和中压配电网相结合，构建了基于最小联络结构单元的中压配电系统典型供电模型，并且对各种模式下的理论最大供电能力水平、主变出线数、站间联络点数等指标进行计算，充分挖掘供电模型本身的一些基本特性，相关结论可为地区配电系统协调规划、网架结构的建设改造及配电网相关技术导则的修订提供重要的指导价值。