伴随着新能源和配用电系统的快速发展,分布式发电装置、柔性可控负荷等有源设备广泛接入配用电系统中,配电网由无源电网向着有源电网演化,系统拓扑和负荷分布的不确定性与复杂性随之提升,对系统的抗毁性带来新的挑战。本文从系统抗毁性研究难点和关键问题出发,以无源配电网向有源配电网演化过程中拓扑演化与动态负荷分布的不确定性为研究对象,开展有源配电网时空演化模型、自组织临界状态变化机理、抗毁性的混沌特性等研究。主要包括:基于复杂网络理论的有源配电网拓扑抗毁性研究。为研究储能电站“充电-放电”运行模式影响有源配电网拓扑抗毁性的内在机理,提出含储能电站的电网模型和基于复杂网络理论的拓扑抗毁性分析方法。分析方法考虑了“充电-放电”运行模式对系统相称混合性的影响,分析故障后最大联通子图规模R、相称系数r、社团Q函数等变化关系,研究储能电站影响拓扑抗毁性机理。研究发现“充电-放电”运行模式导致相称系数r降低是拓扑抗毁性增强的主要原因。提出以改善拓扑抗毁性为目标的储能电站选址方法,以相称系数r最低和社团Q函数最大作为优化目标,实现对拓扑抗毁性的优化。利用IEEE标准测试系统,验证优化方法的有效性。基于连锁故障模型的有源配电网抗毁性研究。以有源配电网潮流分布不确定性为研究背景,提出基于自组织临界理论的连锁故障模型,结合潮流熵思想,研究潮流均匀性对连锁故障失负荷率Rloss的影响机理。建立分布式发电装置并网模型,量化分析分布式发电装置的渗透率、并网位置对潮流均匀性和Rloss的影响。提出优化有源配电网抗毁性策略,通过识别影响潮流分布的关键节点,并调整分布式发电装置并网位置,提升潮流分布均匀性,提升系统抗毁性。利用IEEE标准测试系统,验证所提出模型和策略的有效性。有源配电网演化模型与抗毁性的混沌特性研究。为研究有源配电网的演化特征,提出有源配电网时空演化模型,结合链路预测算法,将有源配电网技术特征作为驱动网络演化变量,模拟无源配电网向有源配电网演化过程,分析演化模式对拓扑特征和抗毁性的影响,研究拓扑结构与运行模式威胁抗毁性的内在机理;采用相空间重构、Wolf方法、C-C方法研究演化过程中潮流熵与Rloss振荡现象,研究发现演化过程中潮流熵与Rloss表现出混沌特征;分析演化参数与Rloss的LEmax、奇异吸引子形态变化关系发现,调节演化参数可以调整电网的形态,实现对潮流熵混沌状态的控制,提出潮流熵与抗毁性的混沌调节判据,为有源配电网规划提供理论依据。考虑负荷不确定分布的电压稳定性研究。为研究负荷分布变化导致抗毁性下降的内在机理,建立储能负荷模型,计算等量储能负荷分布于不同位置对电压稳定性的影响。研究发现,节点电气介数与其输电容量裕度、电压稳定裕度正相关,负荷集中于电气介数小的节点是引发电压稳定性下降的主要原因。提出基于电气介数指标的潮流传输枢纽节点识别方法,利用IEEE标准测试系统,验证识别方法的有效性。提出考虑电压稳定性储能负荷调节策略,以电气介数作为储能装置的充、放电优先级指标,实现主动调节储能装置充电行为,降低负荷不确定分布对电压稳定性的影响,利用工程案例验证了策略的有效性。相互依存柔性交直流混合电网抗毁性与保护策略研究。引入相互依存网络理论,提出柔性交直流混合电网模型,分析直流网演化过程中系统风险指标分布;开展基于交、直流网络间拓扑特征差异对相互依存网络抗毁性的影响分析;提出多端口直流电网的单向隔离保护策略与新型单向开断方式的混合式直流断路器拓扑结构方案;保护策略满足系统隔离保护要求,证明了单向直流断路器的拓扑结构和保护策略的可行性。