目前，大多数架空线路的设计标准往往无法满足极端天气条件。在台风天气下，架空线路由于机械强度的原因，可能发生大规模倒杆断线，引起大面积停电事故，给沿海地区电力系统造成了巨大的经济损失。为了有效提高电力系统在台风天气下的供电可靠性，有必要对架空线路进行加固规划。台风运动模拟和台风天气下架空线路可靠度评估的准确性会影响加固规划的效果，当前大多数研究未对其进行精确建模。基于此，本文在国家重点研发计划项目‘促进可再生能源消纳的风电/光伏发电功率预测技术及应用(2018YFB0904200)’及国家电网有限公司配套科技项目(同名，SGLNDKOOKJJS1800266)的资助下，针对台风运动模拟、架空线路荷载可靠度建模、考虑台风对线路荷载可靠度影响的架空线路加固规划等进行了研究，主要研究内容如下：
　　台风天气下架空线路荷载可靠度主要取决于风速和风向，而风速和风向随台风运动而变化，因此，考虑台风对线路荷载可靠度影响的架空线路加固规划的首要工作是提取典型台风场景，进行台风运动模拟。本文考虑台风登陆参数的不确定性，基于台风登陆方向角、移动速度与中心气压差的概率分布，采用Monte Carlo法生成台风发生场景；为了降低规划模型的求解难度，采用前向选择算法提取典型台风发生场景。对于每个典型台风场景，本文采用风暴轨迹模型模拟台风登陆后的实时运动路径，获取各时刻台风中心的移速及位置信息；采用Batts风场模型模拟台风登陆后的实时风场，计算各时刻风场内任意点的风速大小、方向。以中国东南沿海地区为例进行台风场景数值模拟，验证了典型台风场景的有效性。
　　基于典型台风场景的运动模拟结果，获取台风发生过程中配电架空导线、混凝土电杆所在位置风速、风向，计算架空导线和电杆的荷载效应；基于结构可靠性原理，结合架空导线与电杆机械强度的概率分布，建立架空配电线路荷载可靠度模型；基于各配电线路的实时荷载可靠度，以各配电线路是否被加固为决策变量，以待加固线路的加固费用、台风发生后配电系统年度停电损失费用和线路修复费用之和最小为目标函数，建立考虑各配电线路实时荷载可靠度的配电系统架空线路加固规划模型，采用遗传算法求解。以改进IEEE-33节点配电系统为例进行算例分析，验证所提架空配电线路加固规划模型的正确性和有效性，并进一步分析配电线路档距和电杆型号对加固规划结果的影响。
　　基于典型台风场景的运动模拟结果，获取输电塔所在位置风速、风向，计算输电塔构件的荷载效应比；根据分项系数设计法，确定构件抗力标准值、永久荷载基准值与可变荷载基准值三者的比例关系；基于此比值，结合构件抗力与荷载效应的概率分布，提出基于当量正态化法的输电塔构件荷载可靠度模型；进一步地，采用一种结构体系失效概率算法，建立架空输电线路荷载可靠度模型。基于各输电线路加固前后的实时荷载可靠度，以年度线路加固费用、台风发生后输电系统年度停电损失费用及年度线路修复费用之和为目标函数，以各输电线路是否被加固以及加固等级为决策变量，建立考虑台风对线路荷载可靠度影响的架空输电线路加固规划模型。以改进IEEE-24节点输电系统为例进行算例分析，验证所提加固规划模型的实用性和有效性，并分析加固等级和输电塔构件强度对加固规划结果的影响。