电力对于现代社会来说至关重要，然而电力供应中断时有发生。近10年来，在美国、印度等地连续发生多起大规模停电事故，经济损失难以估量，并对正常的生产和社会秩序产生严重影响。因此，通过各种措施保障电网的稳定运行，不间断地为用户提供优质可靠电力，对经济建设和社会发展具有重要意义。备用电源自动投入(简称“备自投”)是保障某一变电站(区域)供电可靠性的重要设备，已广泛应用在我国220kV及以下电网的变电站中。随着电网的快速发展，我国西北电网也因短路电流超标等原因，出现了750kV/330kV电磁环网解环运行的需求，迫切需要配置备自投装置。开展本课题研究，对于提高电网运行的可靠性、提高750kV输电通道的稳定极限功率以及提高风电、光伏等新能源的输送能力都将具有重要意义。本文在充分研究330kV～750kV电网结构及供电特性基础上，结合110kV、220kV电网成熟的备自投研究成果和工程经验，提出了在330kV变电站利用备自投装置提高供电可靠性的可行性和具体实施方案。本文主要完成了以下几个方面的工作：(1)分析了330kV变电站主接线方式对备自投装置无压判别时选取电压的影响，并制定无压判别电压的选取原则；(2)研究了330kV主变耐受备自投过程中的带负荷合闸冲击能力以及相关保护设备在备自投过程中的可靠性问题，并提出了对应解决方案；(3)研究并提出了330kV变电站的备自投装置实现方案；(4)对电力系统的主要仿真软件进行分析介绍，利用PSCAD仿真软件对典型330kV电网建模，重点研究了备自投装置在仿真系统中的完整建模方法；(5)仿真验证了所提出的控制策略以及备自投模型的正确性，为工程实施提供了技术支撑。仿真结果表明，本文所提出的备自投主要控制策略满足330kV电网的控制需求，研究成果对于工程实施具有指导意义，对于在更高电压等级电网应用备自投技术具有借鉴意义。