数字电力系统是20世纪末开始涌现的新概念,该文从信息系统的角度阐述了数字电力系统的基本概念,并分析了其核心思想、特点、基本结构以及关键技术问题.该文将数字电力系统定义为:以信息技术的高度发展为基础和前提的大规模复杂系统工程,是对实际电力系统及其相关运行环境的完全数字化再现,对实际电力系统进行自动化和智能化运行控制、调度、仿真、分析计算、经营管理决策以及实现数据和信息的高度网络化共享.一体化的电力系统数据建模理论及方法是构建跨网络的、虚拟的、单一的、有组织、有结构的数字电力系统的基础.在数据管理方面,该文提出将数据仓库技术应用于电力系统,为电力系统的各种相关分析、计算、管理和决策提供一个具有统一结构的数据平台,实现各应用系统之间基于数据的集成.该文深入研究了对以上各系统的全面集成,提出了一种一体化的系统结构,并全面阐述了该系统中整定计算、短路计算、在线校核等计算部分,设备基本信息管理、设备运行管理、图档管理、定值管理、系统参数管理和专业管理等信息管理部分,以及录波信息远传和分析等故障分析部分的功能设计和若干关键技术问题,为继电保护部门相关分析计算及运行管理自动化和网络化的实现提供了一种解决方案.该文深入研究了基于节点导纳矩阵的故障计算数学模型、算法和元件模型,提出了变压器的直接处理方法和多重(部分)互感线路的统一处理方法,并分析了分块算法、零序网连通性检查和分区方法等在故障计算性能优化中的应用.