随着新型三维数据采集方式的应用以及三维设计软件的迅速发展,国家电网积累了丰富的各类地理数据、专题数据以及电网工程数据等多种资源。目前国家电网主要通过如Supper Map等专业软件,对上述数据进行三维可视化。然而专业软件存在购买成本巨大、功能单一、离线使用以及操作复杂等缺点。为解决专业软件在使用过程中存在的弊端,本文以Cesium为技术框架,实现了基于Cesium的电网三维可视化系统,并结合相关算法对系统进行功能拓展与性能优化。所做的创新工作如下:第一,对国家电网积累的各类模型数据进行结构研究,提出将Cesium用于电网三维场景可视化的解决方案,实现对电网多源数据的三维可视化。并通过对Cesium源码研究,解决了系统无法同时加载多个不同精度的高程数据问题,以及进行了多种系统功能的集成。第二,改进金字塔结构模型算法,提高系统加载数据效率。该算法主要优化了相关瓦片生成顺序,排除了无效像素相关影响,采用了顶点压缩算法减小数据体积,进而提高系统加载效率。第三,针对电网工程数据（Grid Information Model,GIM）（包括电站、线路以及电缆模型数据）,提出一种可扩展三维模型数据格式（Extensible 3D Model,E3M）。通过将GIM数据转换成E3M数据格式,实现系统三维可视化,与传统3D Tiles相比,E3M数据对网络请求量减少约50%,加载效率提高约一倍。第四,优化导线四叉树动态索引算法以及弧垂悬链线算法,保证了对导线自然悬挂形态的逼真模拟以及对导线弧垂分析的准确性。与传统计算方式相比,改善后的算法对导线弧垂模拟效果更加逼真,计算效率提高约50%且弧垂计算结果的准确性提高约20%。在完成系统开发工作后,对系统进行了功能、性能测试以及试运行,结果显示系统达到设计需求,满足用户在生产业务中的使用需求。