随着智能电网的全面建设,电网的信息化程度越来越高,电网的生产运行越来越依赖大量综合电力信息的支持,广域海量信息的产生给当前电力通信网络的数据传输和存储造成了很大的负担,甚至影响到电网的安全稳定运行。同时,智能电网要求对描述电网对象、结构和状态的各类实时和非实时全景状态信息进行精确采集与高效传输,实现电力流、信息流、业务流的高度集成与共享。为了满足智能电网各种高级应用系统的实时态和研究态全景动态信息需求,智能电网广域监测的对象范围、信息类型及信息容量等与传统电网相比都大为增加,广域动态实时监测信息在电力通信网络中必将面临更为严重的传输与存储问题。首先,本文提出一种基于最小特征信息传输原理的广域海量数据轻型传输机制,采用特征提取和模式识别算法来提取海量原始数据的模式特征信息,基于改进的CELP压缩编码模型对模式特征信息进行矢量映射和参量编码,采用信息融合和信息建模技术实现多通信协议环境下的异构信息融合与轻型数据生成,通过区分特征信息与背景信息并制定差异化的传输控制策略,实现广域海量数据的轻型化传输与存储,以满足智能电网全景状态信息在线监测的技术要求。随后,本文提出一种结合模式特征提取和CELP压缩编码思想的海量电物理量数据轻型化处理方法。采用基于事件触发机制和能量熵判据的电物理信号在线检测与模式辨识方法对电物理信号进行在线特征提取,对稳态信号和暂态扰动分别采取不同的特征参数辨识策略。对于稳态信号,采用软件同步采样的DFT频谱分析方法对预处理后的电物理信号进行频谱分析,初步获取各个信号分量的共性特征参数信息；对于暂态扰动信号,采用结合能量熵判据的快速时频原子分解算法在电物理信号的相关原子库中对电物理信号进行最佳原子匹配追踪,获取各个信号分量的个性特征参数信息。通过区分稳态信号与暂态扰动事件,可以提高电物理信号的模式特征参数辨识速度和辨识精度。建立了电物理信号的相关原子函数库,介绍了电物理信号的特征信息提取流程,并通过算例分析验证了所提方法的准确性和有效性。根据IEC61850标准面向对象的层次结构化建模思想,结合智能电网全景动态信息在线监测的需求,从系统应用功能和通信服务实现的角度抽象,建立了基于IEC61850标准的轻型数据传输体系的轻型数据模型、IED信息模型及通信服务模型,重点分析了轻型协议数据模型的生成机制,包括特征模式分组编码、模式特征向量映射和轻型协议报文封装等,并介绍了轻型协议数据的编码分类存储、特征解析与数据还原方法,动态模拟测试结果验证了轻型数据传输信息模型的正确性和规范性。在分析智能变电站综合信息类型及其差异化信息传输特性的基础上,从网络传输时延控制和网络传输质量控制两个层面,研究制定了智能变电站轻型数据传输体系下的综合信息网络传输控制策略。介绍了基于网络演算理论的业务信息网络传输时延上界计算方法,提出了基于优先级队列和服务分类机制的信息流优化调度策略和基于漏桶整形机制的网络信息流量控制策略。分析了电磁干扰和网络传输性能对智能变电站高级应用功能的影响,并提出了相应的建议和对策。最后,本文基于OPNET网络仿真平台搭建智能变电站的通信网络模型,进行海量实时数据的网络传输仿真实验,并对网络传输性能进行分析与评估。同时,在智能电网实验室搭建轻型数据传输体系的物理原型系统,并与传统数据传输机制进行海量实时电物理量数据以太网传输的对比动态模拟测试。网络仿真实验和动态模拟测试结果均验证了本文提出的智能电网广域海量数据轻型传输机制的可行性、可靠性及优越性。