目前，同步开关发展的一个关键难题是如何在电力系统故障情况下可靠实现同步操作。本文提出了紧急故障与非紧急故障的概念，认为故障的分类应该与故障处理程序相配合，而不是把两者视为两个独立的过程。通过对电力系统故障特征与开关操作过程中电气特征的变化的深入分析，本文提出了基于电流峰值与故障电流阀值逻辑关系的新模型，利用5种处理程序就可以实现在包括复杂故障在内的各种情况下的可靠同步开、合闸操作。本模型结构简单，所需要的传感器很少，不需要大量复杂的向量运算，克服了神经网络等方法需要学习过程的致命缺点，利用普通的单片机即可实现。 此外，本文对预拉弧、电弧重燃等现象进行了研究，深入分析了高压开关的动作过程，以及操动机构的动作时间分散性的根源，提出了用环境温度、电流对其进行补偿以提高操作精度的方法，探讨了电磁操动机构用于要求不太高的同步开关系统的可能性。 最后，本文介绍了本课题提出的同步开关模型的软硬件实现方法，并进一步提出了利用触点实际开、合闸相位实现同步开关相位控制的自适应闭环控制系统，以及通过调节同步开关的分合闸速度进一步提高同步开关性能的构想。