实测数据表明,侵入变电站及电力装备的过电压波形往往具有振荡衰减特性,然而现行绝缘配合与绝缘设计仍以IEC所推荐的标准双指数波为依据,其波形特征与实测过电压波形特征的显著差异以及两种波形作用下的绝缘失效特性差异给统计绝缘配合的应用带来难题。本文在某10 k V变电站内长期的过电压在线监测统计数据基础上,考虑实测过电压波形参数（振荡频率与衰减常数）的概率密度分布,通过大量试验研究揭示了波形参数对空气间隙击穿风险率的影响规律,基于牛顿最优化搜索提出了振荡衰减波风险评估方法,确定了造成气隙高击穿风险的波形参数,分析了统计法绝缘配合的应用途径。主要研究工作和成果如下:1)搭建了模拟实际振荡衰减冲击电压的综合试验平台。基于某10 k V变电站过电压波形特征的长期在线监测数据,以MARX回路为拓展基础,搭建了非标准冲击电压综合试验平台,通过改变拓扑回路元件（波头/波尾电阻、振荡电容、振荡电感）的参数值和位置,可输出双指数波、振荡衰减波等冲击电压,并实现输出波形参数的广域调节。对于双指数波,产生的波形参数范围为:波头时间:0.5μs≤Tf≤1000μs,波尾时间:20μs≤Tt≤10000μs;对于振荡衰减冲击电压,产生的波形参数范围为:振荡主频:400 Hz≤f≤24 k Hz;衰减常数:0.1≤α≤0.9。2)研究了不同振荡衰减冲击电压波形参数对空气间隙击穿风险率的影响规律,提出了基于牛顿最优化搜索的波形风险评估方法。结合某10 k V实测过电压的概率统计分布,研究了振荡衰减冲击电压作用下负针-正板空气间隙的统计击穿特性,并计算了空气间隙的击穿风险率,发现气隙在某些振荡衰减冲击电压作用下的击穿风险率高于标准波作用下的击穿风险率。提出了振荡衰减冲击电压作用下空气间隙的“波形参数（振荡主频和衰减常数）-击穿风险率”表征方法,阐明了衰减常数和振荡主频对间隙击穿风险率的影响规律。基于牛顿最优化搜索,提出了振荡衰减冲击电压对空气间隙所造成的击穿风险评估方法,确定了空气间隙高击穿风险波形参数域,指导变电站系统绝缘设计,域内波形参数范围为:1)0.2≤α≤0.4;2)2000 Hz≤f≤5940 Hz;3)∣Fc（α,f）∣≤2.7×10-5。3)建立了以间隙距离为自变量的统计绝缘配合模型。根据实测过电压的概率密度分布和实验数据,提出了一种以间隙长度为变量的气隙击穿风险率计算方法,该方法能快速地计算20 mm～70 mm空气间隙在振荡衰减冲击电压作用下的击穿风险率,计算相对误差小于5.88%。建立击穿风险率的色域表征图谱,实现多参数（衰减常数、振荡主频、击穿风险率及空气间隙距离）计算结果的二维图谱表征;从色域图谱中提取了安全系数K,揭示了其与空气间隙距离的关联关系,建立了考虑气隙击穿风险率、变电站经济成本及区间修正的统计绝缘配合模型SICM（Statistical Insulation Coordination Model）,揭示了空气间隙长度与不同振荡衰减冲击电压作用下间隙击穿风险率特征参量的映射关系。