全球能源互联网是跨国能源综合利用的新理念,而我国新疆地区与中亚五国以及巴基斯坦的跨国电网互联则为实现该理念提供了平台。跨国互联电网建设需要全方面考虑参与各国的能源格局、电力发展概况、负荷需求等基本情况,以及电力协联模式下各国经济发展、资源开发利用以及环境收益等情况。针对以上跨国互联电网规划设计过程中的问题,本文进行了相关分析研究。首先,对中亚五国及巴基斯坦能源发展现状和电力概况及互联可行性进行了研究。分析总结了中亚地区煤炭资源、水能资源、风能资源和太阳能资源的基本情况。研究了各国电力系统发展概况,分析了中亚五国及巴基斯坦电网发展现状、各国负荷特点以及目前电力系统存在的问题等,绘制了各国传统能源及新能源电力生产功率发展趋势图,发现中亚地区各国电力不平衡以及能源结构不尽合理等问题。研究了大规模新能源并网和相关国家新能源法规政策对跨国互联电网建设的影响,探讨了我国新疆电网与中亚五国电网互联的可行性,为实现我国新疆与中亚地区能源合作及互联电网建设奠定了基础。其次,本文对夜间稳定光源数据(DMSP)的应用进行了研究。考虑到中亚五国普遍存在的电力数据缺失难题,本文采用DMSP数据分析中亚五国电力需求,分析得到DMSP数据与各国经济水平及电力需求具有强相关性,计算了稳定光源与电力需求的拟合关系模型。建立了基于灯光数据时空变化特征的城市灯光树模型,算例分析结果表明,该模型可以很好地模拟城市发展历程。基于此城市灯光树模型,模拟得到了中亚五国多个城市的未来发展情况,并应用该模型对哈萨克斯坦电力需求进行了预测。最后,基于中亚地区新能源开发合作背景,以传统模式下的火力发电和新能源(水力、风力)发电情况为对象,建立了我国与中亚五国、巴基斯坦电网互联的协调运行基本模型,分析不同互联场景下,各个国家或地区电力生产、能源结构以及联络线功率情况。算例分析结果显示,中亚地区互联电网的建立对参与互联电网各国的经济发展、能源综合利用都有很大意义。对于中亚国家,其国内能源比例有明显改善,不仅缓解了用电短缺问题,还减小了传统能源发电带来的环境压力。同时,参与互联电网可有效缓解我国新疆电网新能源发展时存在的弃风严重的问题,促进新能源的消纳,进一步开发了疆电外送潜力。