处于电力系统末端的配电网,履行着电能分配的职责,直接影响用户供电可靠性和供电质量,是灵活互动智能用电的实现地,具有拓扑结构多样、运行灵活的特点。据近5年广东电网公司运行数据统计,超过9成的停电事件及8成以上的用户年均停电时间由配电网造成的,其中配电网故障原因占比约为35%。作为配电网自动化的核心,馈线自动化技术能有效缩短故障处理时间,日益得到电网公司重视,正稳步推进该技术的大范围应用。当前,配电自动化规划主要依靠规划人员的主观经验进行,缺乏辅助决策工具,难以实现经济性和可靠性的综合最优。为此,本论文围绕配电自动化优化规划的若干问题进行科学性的探索,主要研究工作和成果如下:1.为解决庞大的配电网规模使配电自动化规划精细化分析难以开展的问题,将馈线表征为以其构成元素类型和属性为带节点权重的多叉树,建立了馈线的权重树模型。提出基于树编辑距离的配电网拓扑结构相似性算法,该算法在无序树树编辑距离算法的基础上,利用增删改等系列操作费用获得拓扑结构的绝对编辑距离,归一化求解相似度量指标。算例结果表明:所提算法能有效获得拓扑结构相似度,计算相似度量指标的时间复杂度与树编辑距离相同。2.为制定自动化规划导则、提高自动化规划效率,提出基于相似度矩阵的拓扑结构谱聚类算法,抽象各自动化方案的适用性。该算法能将配电网拓扑结构集合分组成为由类似拓扑结构构成的簇,挖掘拓扑结构特征;提出综合相似度指标定位簇中的典型馈线模板,作为簇中的代表。为合理化聚类的效果,基于差分进化算法进化求解多叉树节点的权重,以便进一步快速实现非样本馈线归类及自动化方案确定。算例结果表明:所提算法能快速聚类并发现聚类的典型拓扑结构。3.为调和馈线自动化技术改造效果和投资费用的矛盾,提出以系统年均停电时间和投资费用为目标函数,以开关设置互斥、断路器通路数量、环网柜配置、故障处理停电时间等为约束条件的多目标混合整数规划模型,基于规格化法向约束方法高效准确获得完整且均匀分布的帕累托前沿,采用用户喜好决策函数确定最优折中解。算例结果表明:所提模型适用于自动化规划快速决策;在分支线首端装设断路器能很好的缩短用户的年均停电时间,而在主干线上的分段开关装设“三遥”自动开关能进一步缩短用户的年均停电时间。4.针对配电网自动化规划辅助决策工具匮乏的问题,基于Auto CAD/Object ARX研发配电网自动化规划辅助决策软件。该软件主要包括电力设备/元件自动识别及参数设置、电网拓扑辨识、配电网可靠性评估和自动化规划辅助决策等功能模块。软件具有界面清晰、操作简单、方便易用等特点,能在x86/x64的Windows XP/7/Vista/8平台上可运行。结合深圳坪山配电网的实际情况,实现了软件系统的应用与验证。测试表明:该软件为自动化规划工作的开展奠定了基础。本文研究工作得到了国家自然科学基金项目(51307063),国家科技支撑计划项目(2013BAA01B02)的资助。