地磁感应电流(GIC)会引起变压器直流偏磁,从而引起谐波、无功增加等效应可能威胁电力设备和电网的安全。现有的绝大多数研究主要针对确定输入参数进行GIC计算分析;实际上无论是模型本身,还是输入参数,都存在很大的不确定性。因此,从不确定性的角度去研究GIC并对各不确定参数引起的GIC的不确定度进行量化具有重要意义。本文主要研究内容和研究成果如下:首先,介绍了现有的地电场及GIC的计算模型和计算方法,分析了可能存在不确定性的参数,包括大地电导率模型中的各层电导率和电网中输电线路单位长度直流电阻、变压器等效直流电阻、变电站接地电阻。根据它们的影响因素,确定了它们各自可能的分布类型以及分布范围。其次,基于多项式混沌展开(PCE)方法,仅把电导率作为输入变量,在原有算法的基础上构造了地电场及GIC最大值的一维多项式混沌展开式,以典型的三层大地电导率模型和Benchmark标准算例模型为例,利用所构造的展开式对大地电导率引起的地电场及GIC的最大值的不确定度进行了量化分析,得到了地电场及GIC最大值的95%置信区间、均值和标准差等统计量。通过与蒙特卡洛法(MC)的计算结果对比,验证了 PCE方法的有效性,且PCE方法计算效率远大于MC方法。再次,在一维展开式的基础上构造了 PCE方法的多维展开式,确定了多维正交多项式基底及其对应系数。针对新疆750kV规划电网,将3个电网参数看作服从均匀分布的不确定变量,利用投影法和随机响应面法对磁暴期间电网中各变电站的入地GIC进行了不确定度量化。针对5维9阶的GIC展开式,提出了双曲线截断方案和稀疏展开的方法,将展开项的项数从2002项分别降到206项和25项,提升了计算效率。最后,在构造的多维展开式的基础上,运用方差分解法,计算了 Sobol敏感度指标,对各变电站入地GIC对不同参数的敏感度进行了量化研究。本文为电网GIC的不确定度量化提供了一种高效方法,分析结论对GIC的全面评估和防御具有指导意义。