现代电力系统运行条件的复杂、多变,使得大停电事故无法从根本上避免。随着现代电力系统规模的日益扩大及社会对电力供应依赖度的不断提高,大停电事故造成的后果也日益严重。作为电力系统安全防御的重要措施之一,研究大停电后的电力系统恢复问题对于减轻恢复控制负担、加快系统恢复速度、减小大停电事故带来的经济损失及社会影响具有重要意义。本文在查阅大量国内外文献资料的基础上,结合南方电网公司科技项目,对电力系统网架重构优化方法及含抽水蓄能电站的电力系统恢复问题进行了深入研究,论文的工作主要包括以下几个方面:(1)针对复杂电力系统中,以支路为搜索对象并采用离散粒子群算法的网架重构方法,其寻优问题的维数过大、寻优效率低这一问题,研究了电力系统网架重构的降维及优化方法。提出了以节点为搜索对象的网架重构方法,该方法选取电力系统中的节点为搜索对象,由于复杂电力系统的节点数一般小于线路数,所以以节点为搜索对象可以降低寻优问题的维数;引入改进蚁群算法的网架重构方法,将改进蚁群算法引入网架重构中,先利用改进蚁群算法得到一条主干线路,基于此主干线路再进行电力系统目标网架的寻优,得到的主干线路确定了系统中部分支路的恢复状态,降低了后续目标网架寻优问题的维数;针对现有保证网络连通性方法的不足,提出了一种基于迪杰斯特拉算法的目标网架选择方法,此方法忽略了与所选目标网架不连通支路的通断状态对目标网架连通性的影响,可以有效地提高寻优的效率。算例验证了所提方法的有效性。(2)针对网架重构过程中存在的线路投运失败的可能性,提出了考虑线路投运成功率的多目标网架重构方案。将网架重构过程中线路投运的成功率转化为节点的恢复概率,采用蒙特卡罗法计算节点的恢复概率。以在有限的时间内恢复尽可能多的负荷、建立目标网架所需时间尽量短和目标网架的恢复概率尽量大为三个优化目标,建立多目标网架重构的数学模型,采用差分进化算法和基于迪杰斯特拉算法的目标网架选择方法求解目标网架。算例验证了所提方法的有效性。(3)以含抽水蓄能电站的某地区电网为算例,分析了含抽水蓄能电站的电力系统恢复问题,主要对其黑启动过程和网架重构过程进行研究。在确定其黑启动方案后,采用前两章提出的网架重构方案,得到满足连通性和电力系统安全稳定运行约束的目标网架。