电力系统的调度运行以实现稳定安全、电能质量和经济运行的多重目标优化为其最终目标。为了在统一的框架下同时解决这些问题，卢强院士在2000年提出了数字电力系统（Digital Power System）的概念：“它是某一实际运行的电力系统的物理结构、物理特性、技术性能、经济管理、环保指标、人员状况、科技活动等数字地、形象化地、实时地描述与再现”。同时进一步明确了它的功能，主要的研究方向，可行的解决思路和必须的基础支撑措施。该工作给我国电力系统的发展确立了一个方向，并在宏观的角度给出了前进的路线。

　　数字电力系统需要同时实现电压质量、电压稳定性、频率质量、频率稳定性、网损最小化等多重目标的优化，这样复杂的问题不能指望用纯数学的方法来解决，需要的是创新的思路。为此，清华大学提出通过建设电力混成自动控制系统(Hybrid control systems，简称为HCS )来达到这一目的，其主导思想是：将一切不满足要求和不满意的状态都分类地定义为事件，通过控制使得系统回归至无事件运行状态，则系统的各项指标(电能质量、安全稳定性和经济性)一定是足够满意的。这就是说，HCS控制所得的效果在工程上是足够满意的，可以在实践上解决大电网的多重目标趋优控制问题。

　　将上述思想应用到电压控制中，清华大学提出用混成电压控制取代传统的二级电压控制，对电压指标定义相关的安全和质量事件，通过面向事件消除的控制策略实现电压控制，该方法目前已在东北电网和深圳电网取得了成功的应用，在进一步的工程实践中，将混成控制理论与电压控制和发电控制相结合，清华大学在上海电网开发了完整的混成电力控制系统，该项目己处于试运行阶段。

　　混成控制理论在具体实践中的成功使得我们有信心将它引入到复杂大电网的控制中。在南方电网公司与清华大学联合进行的“数字南方电网”项目专题研究，针对南方电网调度运行的特点，提出“数字南方电网是以全局模型的形式对实际运行电网的真实特性的数字地、准确地、实时地再现。这个全局模型以一组数字模型从不同的层面和角度对整个系统的运行状态进行了真实地刻画，从而能够根据调度决策的需要建立系统的实时分析平台和超实时的仿真平台，并最终实现电网调度决策的智能化和调度指令执行的自动化”，并在报告中阐述了上述系统分步骤实现的方式，该研究已经通过专家评审，随后将展开进一步的专题研究和试点工作。

　　数字电力系统以混成控制理论作为其核心，以电力系统的数字化表示和数据的全局共享作为其基础，以全局性智能决策作为其控制手段，将复杂的控制问题纳入简单的运行框架内，可以有效的解决电力大系统的全方位趋优的问题。它的建设可以从根本上提高电力系统的灾变防治能力、显著的改善其运行的各项经济指标，同时可以为电力行业的科技创新指明方向。