随着我国经济的发展,电网的规模不断加大,区域之间电网的互联已成为电网发展的趋势。现代的电力网络已成为一个复杂、多样的复杂网络。随着电网的不断复杂化,新的安全问题随之出现。现有的分析电网安全性的方法主要依据还原论,对具体问题具体分析,无法从系统整体的角度分析研究系统的安全性,具有一定的局限性。然而,复杂网络理论能够从系统整体的角度分析研究网络的结构特性和动力学特性,能够弥补现有分析电网安全性方法的不足。因此,本文基于复杂网络理论的知识主要围绕电网“关键环节的识别”和“系统的频率同步控制”两大问题进行展开研究,主要包括以下几个方面:针对电力通信网的关键节点识别问题,提出一种基于电力业务重要度的电力通信网关键节点的识别方法。首先,通过分析电力业务对电力通信网的要求和对电力网的影响,建立多层评估模型和定义指标量化规则。并在此基础上,基于改进的层次分析法和熵权法得到电力业务的主观权重和客观权重。其次,定义综合评价指数得到电力业务综合重要度。最后,结合实际电力业务分布情况和电力通信网网架结构,基于改进的权值降低法识别网络关键节点。针对电力系统中关键节点识别问题,提出一种基于PageRank改进算法的电力系统关键节点识别方法。首先,对系统潮流的雅可比矩阵进行简化得到电压无功灵敏度矩阵和相角有功灵敏度矩阵,定义系统不同指标下的系统初始链接矩阵。其次,考虑电力通信系统对电网的影响,基于节点收缩原理对原电网进行扩展,得到系统的衍生网络和衍生矩阵。最后,基于改进的PageRank算法得到系统节点重要性权重,用于识别电网关键节点。针对电力系统中关键输电线路识别问题,提出一种基于云模型的电力系统关键输电线路识别方法。首先,基于等相角线理论,定义相角分割区,并在此基础上,对系统输电线路分区。基于广义熵指数理论,定义潮流增长率广义熵指数指标,评估支路开断后潮流冲击分布的均衡度。其次,基于RPCA模型,定义评估系统对潮流冲击抵抗能力的余度指标。基于Katz-Bonacich中心性模型,定义边的Katz-Bonacich中心性指标评估输电线路位置重要性。最后,基于云模型原理,对各评估指标进行云模型转换,以云图的形式展现评估结果,识别关键输电线路。针对系统同步问题,提出一种基于动态补偿的LMI滑模牵制同步控制方法,用于实现电网同步发电机的频率同步。首先,定义系统的同步状态得到系统同步误差。选取具有动态补偿分量的滑模函数,结合牵制控制模型,设计同步控制器。其次,以水轮发电机状态方程为基础,构建电网发电机的牵制控制模型。最后,为了更加贴近电网实际,基于逐次扩展环域法原理、系统功率的流动方向、支路权重和节点接收信号的能力形成电网发电机之间的外耦合关系矩阵,结合设计的同步控制器,实现电力系统同步发电机之间的频率同步。针对含有不确定干扰项的系统同步问题,提出了一种基于扩张观测器理论和滑模控制理论的滑模全局同步控制方法,用于实现系统同步。首先,采用扩张观测器对系统变量进行观测,结合滑模控制理论,选取滑模函数设计全局同步控制器。其次,在同步发电机状态方程的基础上,构建系统全局同步控制模型。最后,结合设计的全局同步控制器,实现含有不确定干扰电网的频率同步控制。