近年来,随着复杂网络理论逐渐渗透到众多不同的研究领域中,利用复杂网络理论知识来研究电力网络的非线性动力学行为已经成为一个研究热点。本文结合电力网络的非线性动力学方程和复杂网络的理论知识,从以下几个方面展开了研究:电力网络的分布式扩展、电力网络发电机故障的恢复策略、簇网络的同步和稳定性以及不同时刻的电力网络同步和稳定性。具体内容如下:1、电网的分布式扩展研究。第一,当加入分布式电站的个数一定时,改变分布式电站的功率p,观察系统的同步临界耦合强度Kc和负荷最小失同步扰动强度△Pmin的变化情况。通过仿真分析发现,当分布式电站的个数一定时,随着每个分布式电站功率的增大,系统的同步临界耦合强度Kc先减小后增大,负荷最小失同步扰动强度△Pmin先增大后减小,即系统的同步能力和抗扰性先增强后减弱,说明当分布式电站的个数一定时,分布式电站的功率存在一个最优值,在此最优值下网络的同步性能最好,抗扰性最强。第二,当分布式电站的总功率一定时,观察分布式电站的个数变化对电力网络同步能力的影响。研究发现,当分布式电站总功率一定时,随着分布式电站个数的增加,系统的同步临界耦合强度Kc先呈波动下降趋势,后逐渐趋于平稳。2、电网发电机故障的恢复策略研究。首先,分析了容量参数a取不同值时,使电网从故障状态恢复到稳定运行时需采取的措施。分析得出,在IEEE14节点系统中,在一个发电机故障的情况下,当a>=1.25时,只需增大其他发电机的功率就可以使电网重新恢复稳定运行;当a<1.25时,需要按不同的容量参数切除不同量的负荷。本文根据脆弱度切除负荷节点,从而使电力网络恢复稳定运行。然后,从三个方面验证本文提出的负荷切除方法的可行性:节点切除后剩余子系统的同步临界耦合强度Kc、故障恢复阶段节点频偏最大绝对值|△w|max、剩余子系统的负荷最小失同步扰动强度△Pmin。实验结果表明,切除脆弱度小的负荷节点比切除脆弱度大的负荷节点,形成的剩余子系统的自组织同步能力和抗扰性更强,且在故障恢复阶段因系统的频率波动给电网设备带来的损失更小。3、簇间不同的连接方式对簇网络的同步及稳定性的影响研究,以及电网在不同时刻的同步及稳定性研究。第一,研究了簇间不同的连接方式对簇网络的同步及稳定性的影响,本文通过区分节点类型得到四种不同的簇间连接方式,我们称节点数较小的网络为A网络,节点数较多的网络为B网络,当A网络的发电机节点与B网络的发电机节点连接时,称其为GG连接;当A网络的负荷节点与B网络的负荷节点连接时,称其为LL连接;当A网络的发电机节点与B网络的负荷节点连接时,称其为GL连接;当A网络的负荷节点与B网络的发电机节点连接时,称其为LG连接。研究结果表明,簇间连接方式为LL连接、GL连接的簇网络的抗扰性更强。第二,研究了电网在不同时刻的同步性能及稳定性,将白天和前半夜这类用电时刻称为A类时刻,后半夜这类用电时刻称为B类时刻,观察在两种不同时刻下,电网的平均序参数与负荷最小失同步扰动强度△Pin随耦合强度K的变化情况。通过仿真分析发现,B类时刻的电网的自组织同步和抗干扰能力更强。