为提高电力系统线路故障跳闸及正常运行时的监测与安全控制水平,本文对潮流转移危险线路及输电断面的搜索与安全控制进行了针对性研究:首先,提出一种基于图论和电压相角的多支路同时断开时潮流转移危险线路快速搜索方法。利用矩阵运算、等相角理论和路径搜索得到受线路断开影响较大的潮流转移线路集合。采用直流潮流法快速估算该集合中各线路的潮流转移增量,定义潮流转移危险指数识别存在过载风险的潮流转移危险线路。针对潮流转移导致的线路过负荷,提出一种基于功率灵敏度的多控制节点线路过负荷划区域紧急控制策略。推导出线路功率变量与节点注入功率变量之间的功率灵敏度矩阵,使平衡机参与紧急控制。证明广义潮流转移区域外节点和区域连接割点对区域内线路有极其接近的功率灵敏度,将计算范围从全网简化到过载线路所属的广义潮流转移区域。当利用综合灵敏度选择的控制节点组会使部分过载线路过载程度加重时,采用多控制节点法可有效避免过载线路功率增加。利用反向等量调整法和往返功率预测法,并考虑正常线路冗余量约束计算功率调整量,有效避免了潮流校验。将局部灵敏度计算法和稀疏向量技术结合,大幅度减少了计算量和内存量。以上两部分属于电网发生线路故障跳闸时的监测与安全控制,为使电网正常运行时的监控更加有针对性和侧重性,提出一种基于关键线路的输电断面搜索方法,定义改进电气介数识别电网的关键线路,并利用加权潮流分布熵反映关键线路断开对系统线路负载率分布及运行安全水平的影响,验证所识别关键线路的重要性。根据输电断面及潮流转移区域特征,考虑断面潮流方向性约束及断面线路之间紧密性约束,以关键线路为主导线路,在其所属的潮流转移区域内搜索相应的输电断面。针对输电断面中部分线路的潮流接近其最大传输功率导致系统运行安全水平降低的问题,提出一种基于功率灵敏度和机组再调度的割集断面潮流定向控制方法。计算包括平衡机在内的各发电机对电网线路的功率灵敏度,使平衡机参与断面潮流定向控制。以功率灵敏度矩阵为基础,根据断面潮流定向控制目标,在满足发电机可调量约束及线路冗余量约束的条件下,利用非线性优化得到断面潮流定向控制方案,对断面总潮流及断面各支路潮流实现定向控制。该方法在断面潮流控制精度及控制能力上有很大提高。本文所提方法的正确性和优越性都通过大量仿真得以验证。