当前电力系统面临的不确定因素增多，新的元件或系统如高压直流输电、风能转换系统和光伏发电系统在电力系统大量出现，给电力系统的安全、可靠和经济运行带来了新的挑战，迫切需要提出新的可靠性指标和评估框架来完善电力系统可靠性分析与决策的基础理论。本文作为863国家高技术研究发展计划项目“间歇式电源并网规划与随机全过程分析技术研究与开发”（编号：2011AA05A103）资助的一部分，基于条件期望的概念对电力系统可靠性分析和决策问题进行了研究，主要内容和研究结论如下：　　1）可靠性评估中自适应重要抽样技术研究。蒙特卡洛方法是电力系统可靠性评估中的重要方法，它已经应用到电力系统的发、输、配等环节。虽然直接蒙特卡洛方法的收敛速度与待求解问题的维数无关，但其计算效率却随问题稀有性的增强而降低。本文将重要抽样技术应用在发输电系统可靠性评估中，并提出根据系统概率特点构造抽样密度函数初值的方法，从而改善重要抽样技术在元件故障概率减小时出现的退化现象。通过对IEEE-RTS79系统的评估发现：在相同的计算精度下，本文方法能加快可靠性评估的速度，提高整体计算效率。　　2）电力系统条件可靠性分析框架及解析算法研究。电力系统可靠性评估理论经历了由确定性分析到基于概率的可靠性分析，再到整合确定性原则和概率特性的健康度框架等演化过程。本文在此基础上提出了基于条件期望的电力系统可靠性分析框架，所提出的条件风险和条件风险概率的概念，能够弥补传统无条件风险期望值的不足，向电力系统分析者、管理者及决策者提供更加丰富而实用的风险信息。基于经典的容量停运表模型，建立了各个条件风险函数的计算方法。最后，对IEEE-RTS79和TH-RTS2000系统进行了可靠性评估。通过对不同损失范围内的条件风险分析，工程人员可以结合自己的风险偏好对系统的风险及其转移过程有一个全面的理解。　　3）交直流混联系统条件可靠性评估研究。首先，通过串并联卷积法建立HVDC的可靠性模型，在系统分析和优化调整环节提出了考虑HVDC的有功调整模型和无功/电压优化调整模型。然后，在条件可靠性分析框架下研究了基于非序贯蒙特卡洛方法的可靠性评估流程及条件可靠性指标计算方法。最后，对含HVDC的IEEE-MRTS进行了系统和节点层次条件可靠性评估，从系统平均风险、健康度、临界度、风险度等不同侧面研究系统的可靠性水平，并对高损失范围的风险进行了灵敏度分析。条件概率和条件风险函数被引入后，发输电系统风险分析弱化了风险的绝对概率意义，强化了风险的损失状态，从而给分析者和决策者搭建了有效的风险交流平台。　　4）含风电电力系统条件可靠性评估研究。为了处理可靠性评估中具有较强时序性和相关性的新能源发电如风电、光伏等，研究了基于序贯蒙特卡洛模拟的条件可靠性指标计算方法，通过引入条件因子将条件期望的概念扩展到系统的健康状态和临界状态，评价指标也涉及到时间、频率、概率等指标，从而提出电力系统的条件可靠性指标体系。根据实测风速数据研究了风速的季节特性、日特性、自相关性等宏观特性，分析并比较了实测风速法、实测风速均值法、概率抽样法、多状态等效法和时间序列模拟法在模拟风速宏观特性上的差异。最后，对加入风电的IEEE-RTS79系统进行了条件可靠性评估，并比较了不同风速模拟方法对条件可靠性指标曲线的影响，为风速模拟方法的选择提供了依据。　　5）条件可靠性分析框架下电力系统规划决策模型研究。本文在条件可靠性分析框架的基础上提出了基于条件风险和条件成本的决策模型，该模型通过条件因子识别出决策者对不同风险范围的决策偏好，从而有利于系统管理者和决策者对系统风险和成本做出全面合理的权衡。然后，采用用户停电损失函数将系统面临的风险货币化，用可靠性成本量化系统面临的停电风险，并建立了条件风险/成本决策模型的蒙特卡洛求解方法。对含风电的IEEE-RTS79系统的研究发现：从基于平均风险/成本和基于条件风险/成本的角度有可能得出相反的决策结果。工程应用中，决策者可以根据系统的条件风险和条件成本曲线，将自己的风险偏好与临界条件因子进行比较后做出判断。　　6）实际规划电网的条件可靠性分析与决策。采用条件可靠性分析和决策理论对一个实际电网的发电系统和发输电组合系统进行了分析，研究了直流输电线路共模故障对系统条件可靠性的影响，研究了节点的条件可靠性指标，并基于条件可靠性对两个规划方案进行了评价。　　本文提出的条件可靠性分析及决策理论是建立在概率论条件期望的概念之上，通过条件因子或者划分风险范围，引入一系列的条件可靠性指标及其曲线来刻画决策者不同偏好下系统的可靠性水平，从而使分析者和决策者对系统的可靠性有一个连续的、全面的把握。条件可靠性分析及决策理论在电力系统尚处于发展阶段，但其表现出的优势将有助于推动电力系统概率可靠性分析技术的深入发展和工程应用。