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随着电网规模的不断扩大,各种技术的应用和政策的实施,使得电网的动态行为更加复杂多变,更易引发电力系统暂态稳定问题,若处理不当,甚至会酿成大停电。缺乏有效的在线稳定分析方法和快速的控制策略是错失紧急控制时机,引发大停电事故的重要原因之一。正在快速发展的广域同步测量系统(Wide Area Measurement System,WAMS),为暂态稳定分析和紧急控制研究提供了新的契机。本论文从WAMS实测轨迹出发,重点研究了电力系统暂态稳定评估方法和紧急控制方案,论文的主要工作如下:根据WAMS实测同步轨迹信息,研究并提出了三种暂态受扰轨迹预测方法。首先提出了基于三角函数系的系统暂态受扰轨迹外推方法。该方法计算简单,预测速度快,但是未结合电力系统模型,仅适用于短期轨迹预测;将电力系统模型和大气自忆方程原理结合起来,提出了基于大气自忆方程的系统暂态受扰轨迹预测方法。该法除了需要自身的历史数据,还引入其它相关量的历史数据,因此比一般曲线外推法准确;针对现代负荷特性的影响越来越不能忽略,还提出了一种计及负荷特性的受扰轨迹预测方法。该方法无需预先知道网络拓扑,故障类型、位置和负荷类型;引入了静态负荷(ZIP)模型,计算结果和实际系统更贴近。在现代长距离、重负荷的大电网中,系统多摆失稳情况频繁出现,研究提出了二种多摆稳定性评估方法。从惯性中心(COI)坐标下的单台发电机暂态能量函数出发,证明了单机动能-功角曲线与单机稳定性关系,提出了基于该曲线曲率的系统多摆稳定性评估方法。该判据仅用到发电机角速度偏差信息,计算简单有效,具备了在线实时判稳的条件;为了避免在确定控制策略时,求取稳定裕度对控制量的灵敏度,还论证了单机暂态能量变化率与该机稳定性的关系,提出了基于暂态能量变化率的系统多摆稳定判别方法,并指出边界点处的暂态不平衡能量变化率的正值大小可作为单机失稳指标。该法引入了发电机输入机械功率、输出电磁功率、转速等信息,准确性高,且计算快捷。基于单机失稳指标制定控制策略时,无需计算复杂的稳定裕度对控制量灵敏度,为进一步研究紧急控制策略打下了坚实的基础。基于在受控系统模型下的单机暂态不平衡能量变化率和单机失稳指标提出了切机、切负荷控制策略。该控制策略无需寻优的长计算过程,计算简单快速,而且所做的控制是针对最先失稳机组而言,控制作用将最有效,适合于快速的紧急控制。进而提出了一套闭环校正控制的方案。该方案无需预想事故集,适应性强,可避免控制策略失配的问题;由于每次对最先失稳机组控制后,均进行系统稳定性校验,有利于避免控制过量问题出现。该方案具有实际应用前景。