在现代高负荷密度大城市电网的建设和发展过程中,如何合理的建设变电站是电网规划与建设部门面临的一个新问题。在变电站选址和建设方面所受的制约越来越多,采用大容量变电站将成为一种趋势。本文以此为背景,研究在类似上海的这样大城市电网建设中采用220kV大容量变电站的必要性和可行性。本文首先从上海电网的现状和发展趋势入手,对比国外一些大型城市的情况,分析论证采用大容量变电站的必要性;然后提出以输送有效容量费用最小为目标函数、以设备输送容量为约束条件、用以求解大容量变电站容量合理配置的数学模型,该模型的意义是在满足一定约束条件下,使每MW有效容量由220kV电源端输送至10kV出线端的费用最小;本文还建立了几个较为简单的供电模型,用以模拟上海中心城区供电情况,并作为大容量变电站应用计算分析的依据。最后,本文依据上海电网现在的变电站和线路造价水平,研究了不同负荷密度下,输送有效容量费用最小的变电站型式,进一步说明在上海电网采用大容量变电站的必要性和适用性。