发电机、变压器、输电线路作为发输电组合系统的关键组成元件，其可靠性对整个电网的安全可靠运行至关重要。电力设备在长期运行中受机械磨损、自身老化和隐藏故障等因素的影响，故障风险随着时间增长具有累积效应，为了规避因元件失效概率的攀升导致系统停电风险的增加，需要对元件进行检修，计划检修是削弱元件故障率增长，提高发输电组合系统可靠性最常采用和经济有效的技术手段。电力设备检修导则将计划检修划分为A、B、C、D四个检修等级，其中A级检修对设备进行全面解体检查和修理；B级检修针对设备存在的问题，对其部分部件进行解体检查和修理。C级检修根据设备的老化、磨损规律，有重点地对其进行修理和少量零件的更换等；D级检修是在设备总体运行良好，对其附属系统进行消缺检修。各级计划检修周期较为固定，如A级检修周期一般为4-6年，B级检修周期为2-3年，C级检修周期为1年。论文针对现有电力设备计划检修的周期确定方式常以相关检修导则为参照，而未考虑设备自身老化磨损规律、运行条件和环境、设备在电网拓扑中位置等影响因素的情况，提出从系统层面，综合考虑各类电力设备的主要停运因素开展设备的计划检修周期优化研究，为大电网规划运行提供有益参考。论文的主要研究内容如下：①电力设备在运行中受自身老化、机械磨损和隐藏故障等因素影响，其故障率随时间具有累积效应，论文在详细分析发电机、变压器和输电线路的主要停运因素的基础上，建立了各类电力设备故障率增长模型；针对发输电系统年度性常规维修方式——C级计划检修，在假设其能使设备“修复如新”的条件下，推导了计及C级计划检修后的平均无效度公式，建立了系统可靠性指标LOLP、EENS和系统检修成本、停电成本及总成本与C级计划检修率的解析关系。②推导了总成本相对于C级计划检修率的灵敏度，在此基础上提出了基于灵敏度排序的计划检修周期优化启发式迭代算法；采用该算法对RBTS、IEEE-RTS79可靠性测试系统进行了优化计算，并与传统C级检修方式进行对比分析，验证了该算法的有效性；此外，研究了不同容量、类型、可靠性及位置的元件，其最优C级计划检修周期之间的差异性，并探讨了元件老化因子和单位停电成本这两个重要影响因子对电网C级计划检修优化影响的异同。③针对逐渐劣化的实际电力设备经C级计划检修后的恢复效果往往不能达到“修复如新”的完美状态，论文进一步基于有效役龄和故障率函数，选取A、C两个重要检修等级建立了计及不完全计划检修的电力设备故障率模型，模型视A级为完全检修C级为不完全检修模式；推导了计及A/C级检修的平均无效度公式，并建立了系统可靠性指标、系统A/C级计划检修成本、系统事后检修成本、系统停电成本及系统总成本与C级计划检修周期、A/C级检修周期比率N之间解析表达式。④针对以系统检修成本与停电成本之和最小为多级检修优化目标的大规模混合整数非线性规划问题，论文推导了总成本相对于C级计划检修周期的灵敏度指标、总成本相对于A/C级检修周期比率N的前向/后向差分公式，提出融合灵敏度分析和差分思想的电网多级检修协调优化启发式迭代算法；采用该算法对RBTS、IEEE-RTS79系统进行了优化计算，并与传统计划检修组合模式进行了对比分析，验证了该算法的有效性；此外，论文还探讨了分别保持A/C级检修周期不变情况下系统可靠性/经济性指标随A/C级检修周期比率N的变化规律，以及C级检修恢复因子对电网多级计划检修优化的影响。