世界范围内著名的停电事故多由电力系统连锁故障引发。随着中国特高压交直流输电系统的大规模投运,区域互联程度加深,许多区域呈现出交直流混联格局,系统运行特性发生显著变化。尤其在交流系统强度难以匹配直流输电规模的情况下,易引发大规模连锁故障,故障影响范围和危害程度相较于纯交流系统均显著增加,连锁故障风险加剧。本文针对交直流混联系统,从运行层面的连锁故障搜索、故障关联分析、阻断控制以及规划层面的系统扩展规划等方面展开研究,探究连锁故障演化模式、停电模型和防控措施。主要研究工作和取得的成果如下:在分析交直流混联系统运行特性基础上,阐述了其所面临的连锁故障风险并总结归纳了连锁故障演化形式。针对交直流混联系统,建立了一种连锁故障事故链搜索模型应用于预想故障快速筛选工作。该模型包括交替工作的交流侧故障搜索环节和直流故障判断环节两部分:在交流侧故障搜索环节中,定义了交流线路的停运概率指标、对直流运行的影响度指标和结构重要度指标,综合构建线路停运风险指标作为搜索依据,形成停运概率初筛后停运风险优先的搜索策略,兼顾故障客观演化和主观引导;在直流故障判断环节中将交流侧短路故障开断和过载跳闸开断区分,分别判断与直流故障的关联情况,较全面涵盖了直流闭锁退出运行的故障演化模式。两环节交替工作构成完整的交直流连锁故障搜索流程。山东电网算例仿真结果表明,利用该搜索模型可高效搜索出导致直流闭锁退出运行的故障路径,可在一定程度上减少高风险事故链的遗漏,适用于预想事故筛选工作。针对搜索得到的高风险事故链集合,提出基于改进Apriori算法的故障关联分析方法。以故障元件作为项,以事故链作为事务,考虑项序的影响且以事故链归一化风险值当作事务权重,利用改进后Apriori算法对事故链集合进行检索,挖掘影响系统安全的强关联规则。针对挖掘到的关键关联规则,以控制代价、交流侧潮流分布综合指标和多馈入综合短路比作为多目标函数,以直流功率调制、机组出力调整和常规切负荷作为控制手段,建立了一种多资源协调连锁故障阻断控制模型。山东电网算例表明,所提故障关联分析方法可有效识别危及系统安全的关键关联规则;多资源协调阻断控制方法可实现交、直流系统之间的协调控制,从整体上改善网源结构被破坏后系统的运行状态,阻止故障进一步蔓延。从本质安全角度而言,可靠、合理的系统结构是降低运行中连锁故障风险的根本前提,因此提出考虑连锁故障风险的发输电多阶段联合扩展规划方法,从系统规划层面上提高中长期时间内系统抵御连锁故障停电事故的能力。利用全寿命周期成本表征规划研究周期内的经济性,利用研究周期内极端运行方式下连锁故障平均失负荷风险值反映规划系统运行可靠性,以研究周期中的各年作为规划子阶段,建立多目标、多阶段发输电联合扩展规划模型,并利用NSGA-Ⅱ算法进行求解得到渐进式规划方案。山东电网算例仿真结果表明,求解该模型可获得兼顾经济性和可靠性的中长期渐进式扩展规划方案,规划系统结构可靠、合理,在保证经济性的前提下可有效提高中长期时间内系统抵御连锁故障停电事故的能力。