随着国民经济的快速发展和人民生活质量的提高,人均用电量也逐年增长。为满足广大人民的用电需求,电力系统结构趋于复杂、紧密以及高度拓扑互联化。复杂化的电网虽然有着高效的传输供给能力,但同时很容易因为单一元件失效而引起整个电力网络的潮流转移、线路过载、电压失稳等状况,继而引发连锁故障。由于维护电网稳定运行的关键环节在电网中承担重要的传输任务,因此,及时识别出电网关键环节并采取相应保护措施,对降低大停电事故发生概率有重要研究价值。本文以复杂网络理论为研究基础,提出优化结构洞理论指标识别电网关键节点以及利用电网潮流指标识别电网关键线路的方法。再根据Kuramoto相振子动力学,结合灵敏度分析方法,分析电网中的Braess悖论现象。具体研究内容如下:1、对电网关键节点的识别研究。本文在加权电网中,结合Burt于1992年提出的“结构洞”理论以及电网节点接近中心性特性,提出优化结构洞的电网节点重要度评估指标。该指标不仅考虑节点自身在电网中的位置和节点与其邻居节点和次邻居节点的关系,还考虑电网的物理实际。并通过在IEEE39和IEEE57标准测试系统上进行仿真实验,从节点移除后电网的连通性水平、负荷损失水平、电网动力学三个方面,将本文提出的优化方法与基于传统结构洞和节点接近中心性指标的关键节点识别方法进行了比较。实验研究表明,本文所提出的关键节点识别方法不仅优于接近中心性的电网关键节点识别方法,而且较传统结构洞电网关键节点识别方法有一定优化效果。2、对电网关键线路的识别研究。本文提出了一种识别电网线路重要度的潮流指标,该指标是以电网潮流计算结果为根据,利用PTDF（功率传输分布因子）可以度量每条支路功率变化对不同“发电-负荷”节点对的影响,综合考虑线路传输能力、线路负荷水平和节点权重系数三个因素的潮流指标。同时,以IEEE14、IEEE39标准测试系统为例,将本研究的识别结果分别与拓扑介数、功率介数指标识别结果进行对比,通过对识别结果进行理论分析以及大量实验仿真验证,表明本文提出的关键线路识别方法优于功率介数和拓扑介数指标识别方法。3、基于网络灵敏度分析电网Braess悖论现象。本文根据灵敏度分析方法,在IEEE14标准测试系统中,结合类Kuramoto相振子动力学特性,分析了线路功率流与电网同步稳定性的关系,再将理论分析计算的线路功率流与仿真实验数据进行对比,验证灵敏度分析方法应用于电网动力系统的可行性。通过将电网受扰后造成线路功率流变化的变化率定义为网络灵敏度,在IEEE14节点系统中进行新增连边实验,验证了可利用电网最大负载边的网络灵敏度检测电网的Braess悖论现象。另外,在新增传输线线路容量的研究中,发现了新增传输线容量的取值不同,对电网同步稳定性会造成不同的影响。这部分的研究对今后电网建设有一定的指导意义。