随着我国经济的快速发展,无论是工业用电还是生活用电的需求都急剧增长。为了满足日常所需,电力系统的结构日趋复杂。一方面,虽然大规模复杂化电网的供电能力有目共睹,但也带来了许多安全隐患,若是其中某个关键部位损坏,则会导致电网潮流转移,线路过载等问题,进而引发大规模停电事故。因此,对于电网中的关键环节应该尽早识别并加以保护,而这也是当前学者的研究重点。本文以电网实际潮流数据为基础进行潮流追踪运算,并结合复杂网络相关拓扑学知识,对电力系统的关键节点、关键线路识别方法进行研究,同时也对电网在升级扩容时产生的Braess悖论现象做了一些探讨,具体研究工作如下:1、对电网关键节点识别的研究。本文首先根据电网实际潮流数据对其进行潮流追踪运算,通过定义节点链接强度以及节点负荷权重建立电网的加权有向网络模型,接着进一步定义节点的出、入强度,以此提出一种新的电网关键节点识别方法。并以IEEE14以及IEEE39系统为测试案例,得到各系统中节点的重要性排序。按照排序结果对节点进行过负荷攻击,然后以潮流熵的变化来验证排序是否合理。通过与现有方法相比,本文所提出的方法具有一定的合理性和有效性。2、对电网关键线路识别的研究。本文着重分析了电网连锁故障的发生机理,通过定义支路潮流熵的变化来反映支路断开后对电网产生的影响,以此来反映支路的重要性;其次,为了衡量电网在实际运行过程中各支路承载功率的大小,从电网结构和潮流两个角度去综合判断;以此提出一种新的关键线路识别方法。并通过在IEEE39系统上进行实验论证,按照所得线路排序,对其进行攻击,通过网络效能的变化情况来判断所提方法的合理性。通过与现有方法相比,本文提出的关键线路识别方法有一定的准确性和高效性。3、对电网Braess悖论现象的研究。本文首先在类Kuramoto模型上验证电网的确存在Braess悖论现象,然后根据线性理论公式快速计算电网在新增一条线路后其各支路的功率流大小,并在IEEE14系统中,结合类kuramoto相振子模型的特性,研究了线路的功率流大小与电网同步存在一定联系。为了进一步的研究Braess悖论现象的发生情况,通过在IEEE14和IEEE57系统中进行连边实验,并结合基尔霍夫电流定律,得到了新增一条连边若是使得原网络中功率流较大的支路会有功率增大趋势时,此时电网更易发生Braess悖论现象,这对今后的电网升级扩容具有一定的指导意义。