沙尘天气是导致我国西北地区电网架空线路跳闸、系统解列等事故的主要气象因素之一。电网所在区域出现强沙尘天气时,其遭受破坏的风险随着电网规模的不断增加而越来越大,亟需新方法来分析沙尘环境下电网群发性故障的机理,以适应沙尘天气的高发态势及电网规模不断扩大的新形势,提升电网安全稳定运行水平。针对沙尘环境下线路污闪跳闸概率的研究问题,本文利用沙尘天气的气象监测信息,建立架空线路绝缘子表面沙尘颗粒沉积模型,评估绝缘子表面的污秽程度。考虑沙尘天气多发区域灰/盐比高的特点,将概率统计在绝缘子污秽闪络的应用研究与线路可靠性理论相结合,构建了计及绝缘子表面盐密及灰密的架空线路污闪跳闸故障概率模型的总体方案,评估沙尘环境下架空线路污闪跳闸风险和线路可靠性。考虑到沙尘天气过境后大雾、降水等空气相对湿度上升的气象条件的出现,本文将概率统计理论在绝缘子污秽闪络的应用研究与高电压领域绝缘子泄漏电流的研究相结合,提出了沙尘天气过境后伴随潮湿天气的架空线路污闪跳闸故障概率模型,定量评估空气相对湿度的变化对线路污闪风险的影响及潮湿天气下的架空线路可靠性。本文提出了沙尘环境下电网群发性动态故障集的生成方法,从外部沙尘天气时空分布特性和内部电网运行方式两个层面分析沙尘天气引发的电网群发性故障,定量化描述群发性故障概率,正确定位并筛选出高风险的群发性动态故障元件集合。并从沙尘天气的时空分布特性、电网运行风险以及网络拓扑变化三个层次构建沙尘环境下电网群发性故障预警及风险评估指标体系。通过不同层次指标间的相互配合,量化沙尘环境对电网安全稳定运行带来的影响,准确定位、捕捉故障元件集合,缩小预警范围,深入分析预警事件的风险信息,评估沙尘环境导致的电网中元件群发性故障风险。