在当今这个快速发展的信息时代,电力网络所扮演的角色变得越来越重要。随着人们对于电力需求的不断提升,电力网络的规模变得越来越大,如何保证电网稳定运行,并且在遭到攻击时不会发生大规模级联故障成为一个重要研究课题。本文基于复杂网络理论,通过结构和潮流模型对电网上级联故障发生机理及减少级联故障规模的方法进行深入研究,研究结论对于降低电网级联故障具有一定指导意义,具体研究内容如下:1、考虑邻居度信息的容量负载模型下电网级联故障研究。考虑节点及其邻居节点的度值信息,提出了一种全新的节点容量负载模型,将其应用到美国西部电网等电网级联故障研究中。通过高负载攻击(HL攻击)和低负载攻击(LL攻击)两种方式来攻击电网,仿真实验表明,与传统的基于节点度的容量负载模型相比,改进负载模型的电网具有更好的鲁棒性和抗毁性。通过对受攻击节点的邻居度值和与其本身度值之比的研究发现,在受攻击节点度值接近时,该度值比越大,网络越不容易发生级联故障,这进一步解释了本文提出的节点容量负载模型可以提高网络鲁棒性的原因。2、基于切负荷的潮流模型下电网级联故障控制研究。在电网潮流模型下,提出了一种基于切负荷的电网级联故障控制方法。本文采用的切负荷方法是通过削减负载节点的额定注入电流,实现降低负载节点的负荷,最终达到降低电网中级联故障规模的目的。当电网某条连边发生故障时,遍历网络中所有负荷节点寻找最优切负荷节点。研究表明,如果切负荷方法可以有效降低电网的初次故障规模,则可以较大程度的降低电网的最终级联故障规模。为了提高切负荷节点的查找速度和效率,本文进一步提出了在离初始故障节点距离为3的范围内查找切负荷节点通用解的方法,通过在IEEE39、IEEE118以及IEEE300网络中仿真实验得出切负荷可以有效降低网络中级联故障的规模。查找通用解方法可以快速定位需要进行切负荷的负载节点,同时有效降低网络级联故障规模。3、基于贪心算法的电网关键线路识别。在电网的潮流模型下,通过引入贪心算法去寻找电网中一系列重要的连边。贪心算法攻击方式是指每次攻击可以造成当前幸存网络中级联故障规模最大的连边,直至网络最终完全失效。通过与连边重要度攻击方式和连边电流攻击方式进行对比实验,发现贪心算法攻击方式可以通过移除最少的连边使电网以最快的速度崩溃。由此证明了贪心算法攻击方式的有效性,并且基于贪心算法选中的一系列被攻击连边就是电网中的重要连边。