我国电网正在朝着结构交直流混联化、电源低碳化的方向快速发展,系统源、网侧不确定性日益增强,电网的安全可靠运行面临着严峻挑战。在内外部多重不确定性因素的影响下,合理量化系统运行风险,成为指导电网安全运行的重要参考。本研究将从架空线的时变故障率建模入手,利用采集到的设备微气象与运行数据,实时计算设备的故障概率,并应用于电网风险评估的场景抽样环节;在电网风险评估中,将构建大规模风电出力场景波动模型与直流线路多状态的故障模型,并采用改进等分散抽样蒙特卡洛方法抽样系统风险场景集。最后,针对逐个场景进行多维度的风险指标计算,实现电网风险的合理量化。首先,架空线路作为电网的关键组成部分,其故障停运将严重影响电力系统的安全稳定运行,建立全面量化内外部影响因素的架空线时变故障率模型对评估电力系统运行风险起到了至关重要的作用。根据架空线路故障机理,本文提出了多因素驱动的架空线路故障率模型(Multi-Drive-PHM,MDPHM)。该模型以比例风险模型为基础,基准故障概率函数量化导线老化的影响,连接函数量化设备健康状态、负载率和天气状况等线路实时运行状态的影响,各影响因素的选择均需通过其与故障率的相关性假设检验。最后采用Levenberg-Marquardt法进行模型的参数估计。算例分析定量展现了各因素对架空线路故障率的影响,验证模型的有效性。其次,为了量化大规模风电并网下交直流混联系统的运行风险,本文提出了一种基于改进等分散抽样蒙特卡洛法的风险评估方法。首先,基于状态空间法,根据故障后特高压直流(Ultra High Voltage Direct Current,UHVDC)系统被闭锁的脉动桥数目,本文提出了UHVDC的五状态模型;采用风电预测误差概率分布分段离散化方法,构建了风电场出力波动模型;其次,本文给出了等分散抽样法对多状态元件的处理方法,构建了基于改进等分散抽样蒙特卡洛法的风险评估流程;最后,从故障状态、经济损失与结构强度3个方面,评估了系统的运行风险,并引入综合风险指标,构建了较为完善的指标体系。对部分指标采用交流潮流与交流最优潮流的计算方法,也提高了评估结果的准确性。通过对改进IEEE-RTS79算例的计算分析,验证本文所提评估方法的有效性与合理性。最后,在上述理论研究的基础上,根据电网运行人员的实际需求,针对地区电网各执行环节的操作内容,进行了定制化的风险评估与管控技术研究,并开发了地区电网运行全过程安全风险评估与管控系统。本文详细描述了该系统的主要功能逻辑,阐明了地区电网全过程风险评估与管控机制,介绍了相关的软件开发与部署技术。该系统的可视化界面采用饼状图、表格等工具,直观地展示了系统风险分析的结果,实现了与用户的友好交互。目前,该系统已在某地区级电网实现了部署应用,通过对该地区电网运行过程中的检修计划、操作票计划与实时运行状态进行精细化的风险校核,并对高风险场景提供包括负荷转供路径在内的多种调控手段,实现了电网风险调度的闭环,为增强电网安全风险防控的广度与深度提供了有力支撑。