随着社会经济的飞速发展,电力系统步入了大电网、大机组和特高电压时代,逐渐发展成为具有超大规模的复杂系统。电网的大规模互连实现了更大范围内资源的优化配置,但同时也降低了电网运行的安全稳定程度,造成各类电网突发事件频发,带来重大社会影响和经济损失。本文以电网重要基础设施,主要指枢纽变电站、换流站和高压输电线路为研究对象,在分析各类电网突发事件作用机理的基础上,重点研究其物理脆弱性的构成,构建了脆弱性评估框架体系,提出科学有效的评估方法,为采取有效降低电网重要基础设施脆弱性的对策措施提供科学依据。首先,在研究电网重要基础设施脆弱性定义和内涵的基础上,分析了电网重要基础设施突发事件的作用机理,明确了电网重要基础设施脆弱性的构成及致灾因子影响要素。以枢纽变电站、换流站和高压输电线路(含杆塔)为脆弱性评估的基本单元,以主要设备设施为基本评估对象,构建了基于压力(P)、状态(S)、响应(R)为基础指标的PSR脆弱性评估模型。基于PSR模型的三个维度提取了脆弱性评估指标,并运用粗糙集法进行约简,形成脆弱性评估指标体系。借鉴其它领域比较成熟的评估方法,进一步研究提出了电网重要基础设施脆弱度指数的计算方法与等级划分标准和依据。其次,在PSR脆弱性评估模型构建基础之上,应用三角图法对枢纽变电站、换流站及高压输电线路(含杆塔)等评估单元进行了脆弱性分类研究,重点以上海500kV“杨行.杨高”输电线路为样本进行了实例验证,计算分析了该输电线路“5109”一段所包含的71个线段的脆弱性类型,从而为更加有针对性的提出改进措施提供科学依据：运用DEA数据包络分析法,以上海市500kV泗泾变电站、500kV黄渡变电站等9座500kV变电站为样本进行脆弱性指数测度实证研究,应用DEA优化模型进行了样本变电站的脆弱性指数测度分析,验证了模型的有效性并给出了脆弱性测度排序的结论及合理解释。最后,综合运用本文研究成果,结合国家电网公司脆弱性评估管理工作的实际需求,在国家电网公司SoTower系统开发平台之上,开发了电网重要基础设施脆弱性评估及预警系统,形成了由脆弱度评估、数据统计分析、预警管理及基础信息管理等几大功能模块组成的评估管理系统,实现了各级电力公司开展脆弱性自我评估及专家评估工作的功能,并可对采集的数据进行有效分析,依据既定的阈值进行不同程度的脆弱性风险预警,从而及时有效的甄别电网重要基础设施运行中的薄弱环节,并采取有针对性的安全与应急预控措施,有效预防电网突发事件的发生,全面提升电网安全管理水平。