随着当前我国社会主义城市化的建设深入推进，城市用地日益紧缺，城市建筑物之间间距较小。因此，为减小城市用地面积，降低城市变电站周围环境中的电磁辐射和噪声对周围居民的影响，常采用电力设备全户内布置的方式，由此产生了城市全户内变电站。虽然户内变电站降低了其外部环境的工频电磁场强度，但是由于其内部结构紧凑，设备密集，导致电场源及磁场源之间、作业人员工作区域与场源之间距离小，导致作业人员容易暴露在场强较高的电磁场中，因此对全户内变电站内部工频电磁场分布的计算和研究对作业人员的工作环境评价、变电站的设计与建设有重要意义。目前，关于变电站工频电磁场分布的仿真研究主要集中于空气绝缘变电站，对全户内GIS变电站中的工频电磁场分布鲜有研究。
　　由于全户内变电站设备种类多，分布紧凑，结构复杂，采用传统的仿真计算方法会降低计算准确度。因此本文采用结合优化算法的数值计算方法，对220kV全户内变电站中及其周围的工频电磁场分布进行计算。具体工作安排如下：
　　①学习模拟电荷法和优化算法的基本理论，结合两者的计算步骤和基本原理，选择合适的参数和迭代公式，设计优化模拟电荷法并对其原理、思想和具体实现步骤进行了阐述。为降低算法的运行时间，将主从式并行算法运用在优化模拟电荷法中。
　　②将优化模拟电荷法用到实际户内变电站带电导线的电场计算中，对导线上的线电荷长度配置进行优化，并对比天牛须算法、遗传算法、粒子群算法这三个算法分别与模拟电荷法结合算法的优劣性，遗传算法由于其寻优能力较好，选取遗传算法作为本文的优化工具。三相输电线模型对遗传算法结果的验证表明了优化算法的准确性。此外，并行算法的验证结果表明本文的优化并行模拟电荷法有较好的并行性。
　　③对户内变电站中变压器室、限流电抗器室等主要电力设备建立实际模型，并将遗传算法得到的输电线模型运用在实际模型中，在此基础上，计算各个电气设备室中的工频电场并进行分析，结果表明，户内变电站中电气设备室地面1.5m处的电场强度较低，而靠近裸导线处如变压器顶面的电场超过了标准规定的限值。
　　④根据户内GIS变电站的实际情况，对其建立工频磁场计算模型，用毕奥萨伐尔定律对整个GIS变电站中及其围墙外的工频磁场进行计算。户内变电站的工频磁场整体强度与户外变电站相似，但由于设备与导线分布较为密集，因此高场强区域集中分布在载流导线与电抗器周围，随距离的增加衰减较快。