随着现代电网的快速发展,电力系统的拓扑互联日益紧密,有着高效转供能力的同时也易因单一元件失效,引起全网范围的潮流波动、节点失压、线路过载等级联故障,进而使得系统解列且造成影响恶劣的大停电事故。电网中承担重要传输任务的环节通常为连锁事故推波助澜,是稳定运行系统中的脆弱环节。及时甄别出薄弱环节并提前预警与维护,对提升电网运行安全稳定性和降低大范围拓扑失效有重要的研究价值。本文以复杂网络理论为结构分析基础,提出计及可靠性理论的线路改进脆弱性评估指标及方法,综合辨识脆弱环节。首先,基于复杂网络理论中传统电气介数,考虑了传输容量与节点功率极限约束,进而提出了电网有功潮流介数,量化了每组发电-负荷在薄弱环节的潮流叠加特性与极端条件制约因素。其次,在有功潮流介数基础上,结合可靠理论中缺供电量与拓扑失效率两参数,构建了电网改进脆弱性指标以辨识系统关键环节,其计及了因拓扑单元移除后潮流承载水平、用户累积风险后果和系统失效概率三类指标的变化程度,综合判断系统中的薄弱环节。然后,提出了输电水平评价参数来验证改进指标辨识出的脆弱环节准确度,IEEE 24节点算例仿真表明,高数值改进指标网络单元是维系全网安全稳定的关键,改进脆弱性指标的识别性能较好,可高效辨识电网脆弱环节。最后,将改进脆弱性评估指标及方法应用于风机接入下的算例系统,并对改进脆弱性指标与风机并网潮流计算方法进行适当修正,实验结果表明:在恰当的系统结构位置接入风电场,可有效提高全网可靠性水平,降低累积风险损失与全网拓扑失效率;风电并网时会提高系统局部区域的鲁棒性,但在高风速下或系统稳定性状况较恶劣时,风机组由于其吸收无功特性,会使得系统无功负担加重进而造成部分环节脆弱性增加,改进脆弱性指标与输电水平下降幅度与数值都较并网前有所增加。