城市供电系统作为生命线工程系统中一种重要的基础性工程设施系统,对人们的生产生活至关重要,为突破目前我国在地震灾害预测与风险评估领域停留在单体结构和单一系统层次的局面,课题组提出开展城市供电系统地震灾害风险评估关键技术研究及软件集成开发与示范,将仅限于以建筑物为评估对象的一维城市地震灾害评估方法,拓展到多维城市系统的地震灾害评估。本研究依托国家自然科学基金计划（51678475）、国家重点研发计划课题（2019YFC1509302）、西安市科技计划项目（2019113813CXSF016SF026）及陕西省教育厅产业化项目（18JC020）等项目,以城市供电系统为对象,开展城市供电系统的震后可靠性研究,为城市供电系统地震灾害风险预测与损失评估奠定理论基础。主要研究内容与结论如下:（1）为更科学合理建立户外变电站电气设备的数值模型,分别建立了设备体系的动力作用分析数学模型及Bouc-Wen模型,采用龙格库塔方法进行求解;为了研究支架对设备地震动响应影响规律,基于ABAQUS有限元平台,采用从PEER数据库及中国地震台网共选取的22条地震动记录,对110k V户外变电站典型设备在不同支架高度、截面、材料种类下24个支架-隔离开关及体系进行模态分析及增量动力时程分析（IDA）,进而对分析结果进行回归分析,揭示并表征了不同支架高度、截面、材料种类对支架-隔离开关的频率及动力放大系数响应规律。结果表明不同地震烈度下不同支架材料种类设备频率随高度增加、截面增大而呈线性减小趋势,相同直径下钢筋混凝土管相对于钢管频率较大,设备动力放大系数随高度增加、截面减小呈现放大趋势;为了研究主变压器不同设备部位对瓷套管的放大效应,对典型110k V主变压器分别取基础底面、设备底面、设备顶面、升高座顶面及瓷套管顶面5个测点,重点研究不同部位对瓷套管的动力放大效应,结果表明升设备顶面和升高座顶部法兰处处在明显拐点;谱分析结果表明隔离开关及主变压器多条时程曲线计算所得结构的底部剪力平均值应大于振型分解反应谱法计算结果的80%。（2）基于考虑不同因素放大效应变电站电气设备的力学性能参数,以峰值加速度（PGA）及最大等效应力做为地震动强度指标和工程需求参数,采用从PEER数据库及中国地震台网共选取的22条地震动记录,对城市供电系统典型设备进行时变地震易损性分析,建立了2种不同支架材料、3种不同支架截面、4种不同支架高度及2种不同瓷套管材料强度的供电系统设备时变地震解析易损性模型,并绘制出相应的地震易损性曲线,结合理论模型将软母线简化为悬索,并考虑软母线与设备的耦合效应,建立了用于分析悬索连接设备体系动力作用的数学模型,进而得到了3种母线垂度下设备的时变地震易损性曲线,并与经验易损性相验证,为课题组变电站系统易损性分析和本文城市电力系统连通可靠性分析奠定了基础。（3）根据城市供电系统设备单元地震易损性分析结果,首次应用低偏差Sobol序列的拟Monte-Carlo随机模拟方法对城市供电系统进行了系统连通性分析,得到了不同地震烈度下系统各节点与源点的连通度。针对大型系统传递闭包的求解问题,提出了利用二元关系传递闭包的三角形算法,三角形算法在求解连通性矩阵的运算逻辑中省略了无效节点,降低了矩阵阶数,进一步提高了计算速度和精度,减少了储存空间,此方法不仅适用于大型电力系统可靠性分析,也适用于其他大型生命线工程。采用中国地震灾害损失评估系统（CEDLAS）对分析区进行确定性地震危险性分析,进而得到不同空间分布上节点和线路基于设定地震的地震动强度。基于电气设备地震易损性及变电站地震易损性分析结果,得到西安市各变电站抗震可靠度,通过连通性分析得到了不同地震烈度下不同空间供电系统各节点与源点的连通度及系统可靠性,为电力系统震害预测、震前加固及经济损失评估奠定了基础。