近些年来,国内外发生了多起大停电事故,对国民经济发展造成了巨大损失。电力系统的连锁故障是大停电事故发生的主要原因,而连锁故障的发展演化机理比较复杂,因此需要对大停电事故进行建模分析。传统的大停电事故模型侧重从系统热稳定角度建模,缺乏对大停电演化过程中电压变化的分析。本文在考虑系统热稳定性的基础上,进一步结合电压稳定分析理论,提出了一种考虑节点电压特性的电网元胞自动机的建模方法,并利用该模型开展了相关研究,具体研究内容如下:首先,建立了考虑节点电压特性的电网元胞自动机模型,通过利用停电事故损失负荷序列及其幂率特性对比并验证了模型的可行性。然后利用该模型,从系统热稳定性及电压稳定性两个方面分析了停电事故演化过程。然后,基于N-1原则,利用建立的模型辨识电网运行时的薄弱线路及节点,并针对薄弱节点给出了紧急切负荷控制措施,控制连锁故障的蔓延。针对电网分区运行的实际情况,给出了电压控制策略,通过本文建立的模型仿真验证了控制措施有效性,提高了电网的抗扰动能力、降低了电网的大停电风险。最后,将本文模型应用于HN省实际电网进行仿真,分析了 HN省JX-ZZ区域电网的薄弱线路及薄弱节点集合,并针对典型薄弱线路及薄弱节点进行连锁故障仿真,分析了其可能造成的影响。对JZ-XX电网分区后,应用基于电网元胞自动机的电压分区控制策略进行仿真,降低了区域电网停电风险,验证了控制措施的有效性。