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电力系统时常会在接近其稳定极限(特别是电压和暂态稳定极限)的状态下运行，倘若发生故障或受到大扰动，就会造成系统失稳、解列，甚至崩溃，最终导致大规模停电。为保证电力系统运行的安全稳定，有效提高电能质量，必须对电力系统的各种稳定性要求进行分析研究，尤其是电力系统暂态稳定性，以寻求对电力系统进行预防控制和紧急控制的实用解决方法。
本文简要回顾了电力系统暂态稳定约束最优潮流研究的历史、现状及其在电力系统中的应用。在此基础上，讨论了电力系统暂态稳定约束最优化问题的建模和求解方法。针对当前主要求解方法计算量大、计算速度慢的缺点，提出以近似牛顿方向降阶解耦方法为基础的内点非线性规划模型与算法。并将该方法应用于故障后最大切除时间和暂态稳定约束最优潮流求解计算当中。仿真计算表明所提方法用于求解暂态稳定约束最优化问题时，效果较好，也为解决电力系统相关问题提供了有用的启示。
全文共7章，归纳如下：
第一章对电力系统暂态稳定预防性分析及控制进行简要分析和讨论，论述其必要性、重要性。回顾各种暂态稳定预防性分析及控制方法的历史、研究现状以及它们在电力系统中的应用研究情况，为后续章节研究工作的顺利开展奠定基础。之后，阐述研究含微分代数方程约束动态最优化问题的近似牛顿方向降阶解耦算法的基本动机。
第二章整理和介绍了含微分代数方程约束动态最优化问题的基本建模、求解方法。在现代内点算法的框架中，提出和讨论详细的近似牛顿方向降阶解耦算法，为后面章节研究电力系统暂态稳定约束最优化问题打下理论基础。
第三章提出一个完全基于时域仿真及数值计算，可准确求解给定功角极限下电力系统故障后最大切除时间的非线性规划模型，同时导出求解该模型的现代内点算法。之后，讨论了近似牛顿方向降阶解耦法在该问题求解中的应用及效果。
第四章讨论了电力系统含暂态稳定约束最优潮流的建模与求解方法，建立了多预想故障暂态稳定约束的最优潮流模型，并结合现代内点算法求解。同时，介绍了近似牛顿方向法及近似牛顿方向降阶解耦算法在该问题求解中的应用及效果。
第五章讨论了暂态稳定约束的空间变化，将描述系统暂态过程和稳定性要求的大量微分-代数方程及相关约束转化为一个不等式约束，形成降阶的电力系统故障后最大切除时间非线性规划模型。同时，根据发电机转子摇摆曲线及暂态稳定分析的特点，提出新的暂态稳定判定方法及判据——临界稳定判据，提高了稳定判断的准确性。利用近似牛顿方向，导出求解该模型的的近似牛顿方向内点算法。
第六章讨论了通过空间变化，将各故障下表示系统暂态过程和稳定性要求的大量微分-代数方程及相关约束转化为数个不等式约束，形成降阶解耦的多预想故障稳定约束最优潮流模型。将新的暂态临界稳定判据加入模型当中，提高了稳定判断的准确性。利用近似牛顿方向，导出求解该模型的的近似牛顿方向内点算法。
第七章则总结全文，概括本文的主要研究工作和取得的成果，总结本文的创新点，指出今后有待进一步开展的研究工作。