在当今全球经济快速发展的背景下,电力行业与社会之间的联系日益紧密。电网互联在提高电力系统运行效率的同时增加了电网复杂性和运行风险。当电网中某些环节发生故障退出运行时,导致其他网络元件故障的连锁反应,可能造成无法估计的严重影响。因此,为了提高电网承载能力,在系统当前运行状态中,有必要及时准确辨识出这些薄弱环节,以给出针对性的预防控制措施,保障电力系统安全运行。首先,将线路(节点)攻击难度和攻击成效区分定义,综合考虑这两类因素对电网薄弱环节辨识的影响,从拓扑结构和供电能力两个角度改进韧性度指标。采用GA-PSO混合粒子群算法剔除对系统影响相对较小的环节,实现对电力系统薄弱环节的初步筛选,对薄弱环节的进一步判断识别奠定基础。以IEEE 39节点系统为算例进行测试,结果验证了所提方法的有效性与准确性。然后,提出一种考虑薄弱成因的电网薄弱线路类别辨识方法。定义薄弱成因作为系统不同运行状态下薄弱性评估的评判标准,将薄弱线路分类为易故障线路和易受影响线路,用于辨识连锁故障的源头和传播环节,以便运行人员对薄弱线路进行更全面精确的监控。基于复杂网络理论和泰尔指数实现了类别辨识方法。在改进边韧性度的基础上提出结构相对薄弱度指标。基于泰尔指数定义冲击泰尔熵和抗冲击泰尔熵,结合剩余消纳能力建立状态评估指标。依据薄弱线路综合评估模型从电网拓扑结构和运行状态两个角度实现对薄弱线路的类别辨识。以IEEE 39节点系统和IEEE 118节点系统为算例进行测试,结果验证了所提方法的有效性。最后,定义线路负载系数与区间系数,对薄弱线路进行辨识。利用薄弱线路辨识结果,建立两种提升承载能力的电网防御模型:基于线路最优开断的安全均匀调度优化模型和择优扩容的电网规划模型。安全均匀调度优化模型采用负载熵作为目标函数衡量系统的运行均匀度,计及线路N-1安全约束来保证最优拓扑的鲁棒性,以消除电网正常运行状态下的薄弱环节。电网规划模型基于改进OPA模型,快动态过程根据线路薄弱程度确定线路扩容分配权重。以IEEE 39节点系统为算例进行测试,结果验证建立的防御模型分别从调度和规划两个角度降低了电力系统的停电风险,提高电网的安全可靠性和承载能力。