低压配电网正朝向智能化、数字化方向推进,而配电台区的精细化、透明化建设至关重要。由于配电网低压侧三相四线制系统存在大量不对称分配的单相负荷使得当前配电台区三相不平衡现象还十分严重,这加大了配电网的损耗,影响了电能供电质量,同时还对电网的安全和稳定运行带来威胁。为此,如何在配网侧解决三相不平衡问题是亟待解决的技术问题。基于此,本文开展了低压配电台区三相负荷自动换相的数学优化建模及算法研究,然而相序优化建模还离不开用户相序信息的支撑,故还需要研究台区用户的相户关系辨识方法。具体研究工作如下:首先,对配电网三相不平衡进行了机理分析,并建立了三相不平衡度评价指标体系。然而三相电流不平衡度评估指标多元,缺乏评判基准,针对多种评估指标如何选其一的问题,提出了考虑线损的三相电流不平衡度评估指标选取方法。采用潮流计算方式分析所建立的三相不平衡评估指标与线损率的变化灵敏度,最终确定了一个三相不平衡计算指标。其次,基于配电台区用户负荷自动平衡的相序优化建模要以用户相序信息为支撑的需要,提出了基于多元线性回归的低压配电台区相序拓扑识别方法。依据用户电表和配变终端采集电气量之间的关联建立了以用户电表和配变终端之间电气关联的回归方程,从回归分析角度判别出台区所有供电用户的相户拓扑关系。最后,在第二章和第三章的基础信息准备下建立了考虑三相电流不平衡度最小、在线自动换相开关调整次数最少、调整后相序状态维持时间最长的多目标优化的配电台区三相负载自动平衡最优换相数学模型,采用非支配排序遗传算法（NSGA3）对模型进行求解,以Pareto最优解作为本模型的换相方案,在算例中对比分析了传统考虑三相电流不平衡度最小、在线自动换相开关调整次数最少的双目标模型的优化结果,结果表明本文所提方法更有优势。