Почему Великобритания является унитарным государством, а не федерацией, если в ее составе имеются такие крупные административные единицы, как Уэльс и Шотландия?

Великобритания вообще говоря является достаточно сложным и уникальным государством - которое я бы определил как монархическую парламентскую  полуфедерацию. Напомню для начала, что официальный титул Ее Величества - Королева Великобритании и Северной Ирландии, то есть Северная Ирландия это де юре отдельное королевство, имеющее своё самоуправление и высокий уровень автономии, включая напр свои банкноты. Далее есть Шотландия, которая имеет свой парламент, свою судебную систему, отдельную церковь (!), самоуправление и тоже «свои» фунты, но уже не является отдельным королевском. Потом есть Уэльс, с уровнем автономии пониже, чем у Шотландии. И только Англия не имеет своих региональных органов власти и ничего «своего», кроме судебной системы (общей с Уэльсом) и футбольной команды :)

При этом есть общий единый парламент и один король.

Такая система подучилась  в результате как исторического развития (когда изначально  независимые королевства Уэльс, Ирландия и Шотландия последовательно попадали под власти общего короля, не теряя своего статуса отдельных стран и части своих прав) так и реформ последних лет, так называемой деволюции, когда эти регионы получили больший чем раньше уровень автономии.

Раньше в Европе было очень много стран с таким сложным устройством разделения власти (включая и Российскую империю отчасти), но и сейчас кроме Великобритании примерно также устроены Дания, Финляндия, отчасти Испания и Италия.