伴随着全球气候变暖和传统化石能源枯竭,世界各国面临着能源体系调整的重大挑战,新能源革命应运而生。然而大规模清洁能源并网给交流电网运行带来困难,因此发展新一代电网技术,成为我国电力系统当前的主要任务。柔性直流技术凭借其灵活可控性,促使清洁能源在更广阔区域内灵活传输以及分散消纳,成为未来电力系统的发展关键技术。当前,直流电网还停留在理论阶段,投入工程实际之前存在许多前瞻性技术研究亟待攻克。特别直流电网可靠性评估模型的建立需要优先于电网的发展建设。针对上述背景,本文将从器件级、设备级和系统级展开系统性的研究,提出一种高压直流电网可靠性评估的方法。1)针对器件级可靠性评估,本文从IGBT(insulated gate bipolar transistor,IGBT)器件物理失效过程入手,针对压接式IGBT散热特性,通过分析子模块内部散热路径,建立MMC(modular multilevel converter,MMC)热模型;提取多时间尺度结温循环信息,并基于疲劳累积损伤理论和寿命模型评估压接式IGBT寿命,进而预测子模块寿命;探明制约器件寿命因素,给出一系列提高子模块寿命的措施。2)针对设备级可靠性评估,本文基于非序贯蒙特卡洛法对器件寿命模型参数进行抽样,进而获得器件寿命指数分布;采用Copula函数构造桥臂可靠性函数联合概率分布,获得相关性解耦后的子模块寿命分布函数;通过半马尔科夫(semi-markov)转移过程评估MMC桥臂可靠性;分析冗余度、相关性系数等因素对MMC可靠性影响。3)针对系统级可靠性评估,本文在交流潮流的基础上扩充了直流电网潮流模型,并计及换流站控制策略建立了直流电网嵌入交流电网负荷削减模型;采用二阶截断的状态枚举法对系统状态进行抽样,引入状态变量;通过可靠性评估及灵敏度分析,定量研究控制策略及元件可靠性参数对直流电网嵌入交流系统可靠性的影响。