随着经济、科技的高速发展,人类在学习、生产、生活等方面对电力的依赖性越来越高,对电力充足可靠供应的需求亦愈发突出。大电网运行模式以其独有的经济、技术优势成为电网建设、发展总基调,近年来发生在全球各地的大停电事故在带来巨大负面影响的同时,也吸引了研究人员的目光,国内外相关的研究日趋增多。在大停电事故所造成的巨大经济损失面前,相关研究的意义也显得愈发重要。连锁跳闸往往是大停电事故的前奏,在推动恶性停电事故的发展中,连锁跳闸通常都扮演着极为重要的角色,近些年来世界范围内发生的大停电事故充分说明了这一点,因此,加强对连锁跳闸事件的分析研究对于电力系统的安全运行有着重大意义。本文先从线路、电网两个层面分析了电网连锁跳闸的特性,针对电网中的电流型后备保护,结合继电保护的动作方程,构建可反映电网连锁跳闸的数学表达形式,据此给出电网是否处于连锁跳闸临界状态的判定。在此基础上,以电力系统的约束条件为前提,以节点注入功率为切入口,运用优化理论给出一种衡量受到初始故障扰动后的电网距离发生连锁跳闸临界状态的安全裕度模型。然后提出了两种安全裕度求解方法。一种是以安全裕度为基础,结合电网物理约束条件、电网发生连锁跳闸的临界判据为惩罚项的安全裕度直接求解方法(简称直接法);另一种是脆弱支路为核心,同时考虑电网整体负荷水平的安全裕度的间接求解方法(简称间接法);考虑到脆弱支路更易受灵敏节点的注入功率影响,论文提出了一种基于“激励”灵敏节点的改进粒子群算法(简称激励法)。最后论文进行了相应的算例分析和比较,为给出的安全裕度分析模型和不同的求解方法做出了进一步的说明和演示,按照粒子群算法在MATLAB仿真环境下编制程序,以IEEE-14标准节点系统和IEEE-39标准节点系统进行了算例分析和比较,算例的结果表明,间接法求解模型在求解的安全裕度值和CPU运行时间上要优于直接法求解模型,改进的粒子算法在求解的安全裕度值上要优于基本粒子群算法。同时说明本文针对电网连锁跳闸提出的安全裕度模型及求解方法切实可行,可为电网的运行以及进一步的研究提供借鉴。