变电站作为电力系统的枢纽,其安全运行水平直接影响整个电网的安全稳定性。大部分的变电站长期暴露在户外,受气象影响严重,主设备故障和负载能力的变化都会对变电站安全运行产生影响,可能造成线路连接断开或供电不足情况,从而威胁变电站安全运行。传统的变电站风险评估以主设备年平均故障率计算主接线可靠性,不能反映设备时变故障和负载能力变化时对变电站运行风险及对负荷点供电的影响。本文考虑气象环境对变电站运行安全的影响,研究设备的时变故障率和动态负载能力,在此基础上评估变电站运行风险,对确保电网的安全稳定具有重要的意义。论文主要工作包括以下几个方面:（1）提出了计及健康状态和天气影响的设备比例故障率模型和负载能力计算方法。首先,考虑到基于故障树的设备状态评分的分散性较大,不同部件故障对设备故障停运的影响程度不一样,建立了基于层次分析法的设备状态模糊综合评价方法。在此基础上,计及设备健康状态和天气的影响,建立了设备的比例故障率模型,量化主设备的时变风险。然后,结合设备健康状态与设备重要度,提出多因素影响下的设备负载能力计算方法。最后,通过算例分析,验证了所提模型和方法的可行性和有效性。（2）提出了一种计及供电连通性的变电站主接线风险评估方法。传统的变电站风险评估以主设备年平均故障率计算主接线可靠性,不能反映设备时变故障风险及其对负荷点供电的影响。在设备比例故障率模型的基础上,运用蒙特卡洛法模拟设备的故障状态,以电源进线到负荷点之间的主接线连通性为风险量化指标,建立了计及供电连通性的变电站风险评估模型。以改进的IEEE-RTS79系统的变电站为测试对象,算例分析表明:主设备在不同场景下的故障率对变电站风险评估结果影响较大,验证了计及设备时变状态的风险评估的必要性。（3）提出了一种综合考虑设备时变状态和负载能力的变电站风险评估方法。首先,考虑设备的负载能力,运用最大流方法,确定变电站系统和各母线段负荷点在当前拓扑接线方式下的供电能力,进而依据当前负荷水平求出N-1情形时的负载安全裕度或超额负荷量。然后,依据过负荷情况确定相应负荷削减方法,计算变电站的失负荷风险。最后,结合设备时变状态和设备负载运行情况,对变电站进行风险评估。算例分析表明,所提方法可以在保证主设备安全的前提下充分挖掘变电站系统的供电能力,提升供电可靠性。