本发明公开了一种基于GPU分层加速的电网拓扑分析方法，包括如下步骤：CPU中读入实际电网断面文件，提取电网模型为电网物理模型，进行无向图的编制，并对拓扑分析所需信息进行压缩存储并传递到GPU；GPU中调用分厂站并行拓扑分析内核函数StationBus_kernel，生成d_Visited并传递给h_Visited；将全网计算节点划分结果整理成为计算节点，编制计算节点邻接链表形成全网计算节点的邻接数组并以压缩形式储存和传递；GPU中调用系统拓扑分析函数System_Kernel_new，形成拓扑分析结果。本发明采用并行潜能较高的GPU进行大规模电网的拓扑分析，提高电网拓扑分析的实时性和稳定性。