台风作为我国沿海地区发生频率高且破坏力极强的一类极端自然灾害,会对海上风电场及其接入电力系统造成严重破坏,进而影响电网安全运行。因此建立台风环境下的海上风电场安全运行评估方法,并提出综合考虑台风风险的海上风电场选址规划模型,对于保障海上风电场经济性与安全性具有重要意义。为有效分析海上风电场选址规划区域台风强度与分布信息,便于后续海上风电场安全运行评估与风险规划,本文提出了一种基于蒙特卡罗法、BP神经网络与经验路径模型的区域台风路径模拟方法。同时,根据台风导致风机结构失效历史数据建立考虑风机安全风速的风机结构失效概率模型,并在我国东南沿海模拟台风路径基础上,开展风机结构安全风险评估,分析风机结构失效风险分布情况。评估结果表明台风会导致风机存在较高结构失效风险,并且风机结构风险强度存在显著区域差异。为满足宏观选址规划需求,对台风进行分类并重点针对台风登陆及陆地电力系统修复时段开展含风电系统运行风险评估;为改善评估结果,进一步提出了考虑负荷等级、线路负载率与风电弃风的改进最优负荷削减模型与基于风险价值理论和模糊化处理的断线线路潜在运行风险排序方法,算例分析表明该方法可以有效分辨不同位置风电场运行风险差异与系统薄弱节点及线路。基于以上台风环境下海上风电场安全运行评估方法,开展海上风电场宏观选址规划。首先采用Arc GIS平台进行海上风电场可行选址区域分析,结果表明可行选址区域分析可以有效缩减后续选址规划区域面积,降低规划难度。在此基础上,构建综合考虑经济、台风灾害和区划限制的海上风电场宏观选址评价指标体系,并采用熵权-模糊层次分析法实现权重计算与海上风电场宏观选址。最后,为进一步改善海上风电场经济效益与安全性,提出了一种改进的海上风电场微观选址及集电系统拓扑结构同步优化方法。通过综合考虑海上风电场成本与发电量,建立结合海上风电场平准化度电成本与风机结构安全风险的多目标双层同步优化模型,其中上层为风机多目标微观选址优化层,下层为考虑风机、升压站分组的集电系统拓扑优化层,并采用遗传算法与改进的Prim算法进行优化。算例分析结果表明该规划方法可以有效降低海上风电场平准化度电成本与台风作用下风机结构失效风险,可为台风环境下考虑安全运行风险的海上风电场规划提供重要参考。