随着我国电力系统的不断发展,区域电网逐步形成互联格局,日益扩大的系统规模以及不断推进的市场改革给电力系统带来新的挑战,分区管理是现代互联电力系统运行管理的重要手段。实际电力系统运行中由于网络输电能力限制,可能发生输电阻塞。输电阻塞对电力系统运行经济性与安全性有区域性影响,考虑输电阻塞将系统分解为若干个区域进行管理有助于清晰表征区域电力价格信息,优化区域电力消费结构,辅助电网运行规划决策;同时有助于分区备用资源合理配置,避免因网络限制造成的备用传输问题,提高系统运行安全性。本文考虑输电阻塞对电网的影响,研究电力系统分区策略及其应用,主要研究内容如下:首先,提出基于功率转移分布因子和改进谱聚类算法的电力系统分区方法。基于积极集理论,提出阻塞线路识别解析方法;以阻塞线路对应的功率转移分布因子度量节点相似性,构建电力系统无向赋权图,基于改进谱聚类算法进行分区。分区后隶属相同区域的节点边际电价相似,可表征区域价格信号,辅助区域决策制定。然后,将考虑输电阻塞的分区算法应用于备用资源配置问题,提出基于半监督谱聚类的备用分区及优化配置方法,以缓解输电阻塞对备用资源有效传输的影响。基于能量-备用联合优化模型求解结果,考虑风电出力不确定性评估线路阻塞风险;以节点分组的半监督信息指导分区聚类过程,基于谱聚类算法逐次迭代构建备用分区并配置备用资源。所提出的备用分区算法可自动确定分区数目,有效解决备用资源传输问题,为系统安全运行提供保障。最后,提出基于分区的电力系统聚合等值方法,以降低网络复杂度,简化分析计算过程。以潜在阻塞线路和主要潮流断面为关键线路,基于谱聚类算法进行系统区域划分;基于分区聚合构建等值模型网络结构,并以等值前后区间潮流交换相等为目标求解等值模型参数。所构建等值模型与完整电力系统相比结构相似,网络复杂度低,准确性较高,可为电力系统运行人员提供便捷分析工具,便于快速掌握系统区域运行规律,制定合理的运行规划决策。