近年来,人们越来越认识到绿色、共享、低碳、可持续发展等一系列问题的重要性,国家发改委、国家能源局正式共同印发了《电力发展“十三五”规划》(2016-2020年),规划中重点提出智能电网建设等十八项重点任务,因此说中国能源革命已经拉开序幕。同国外智能电网重点在配网和用电侧的研究和改造相比,国内提出坚强智能电网建设目标。从保护的角度分析,坚强智能电网是以IEC61850标准作为实现电网智能化统一通信标准,以智能变电站先进的信息化、自动化和分析为技术基础,实现电网灵活、高效可靠的保护与控制,从保护层面促进坚强智能电网的发展。本文首先以智能变电站为切入点深入以信息采集为基础的广域保护系统,利用WAMS采集更具实时性的数据作为广域保护系统的信息载体,基于动态传输协议分析了广域测量系统。同时还分析智能电网保护系统的延时特性,为深入研究站域和广域保护系统的网络性能分析提供良好的理论基础。接着重点分析结构上层次化、保护功能全局化的智能电网层次化保护系统结构,结合广域保护系统结构,引出了层次化保护动作时间及其信息交互;基于图论分析法结合分区均衡性、实时性等多指标综合评价法,对广域保护系统的分区算法进行研究,利用具体算例进行分析,验证了分区原则和算法的可行性。最后,针对智能变电站及广域保护系统通信网络中多信息融合的特点,利用OPNET仿真平台分析智能电网层次化保护体系结构的网络性能。在站域保护仿真中,以三层一网的拓扑结构建模,基于精细化VLAN划分方法实现站域信息流点对点传输,从而实现网络资源利用最大化。以星型、环形、网格三种网络拓扑形成互联互通的混合网络拓扑结构对广域保护系统进行建模,基于等值流量分析法,结合多种通信技术,以WAMS的实时传输数据为研究对象,进行多场景建模,以验证多场景下广域保护系统的性能指标。通过定向定量地分析站域、广域保护系统的网络性能,为智能电网层次化保护系统技术分析、性能评价提供参考。