目前,广域测量系统(WAMS)的低频振荡监测分析主要用于振荡事件发生后的告警分析,并未充分发挥其预警作用。因此,对低频振荡现象进行安全预警研究,为调度运行人员提供可靠的预警指标,对电力系统的安全稳定运行具有重大的现实意义。本文结合现代信号处理方法,对扰动下电网低频振荡的安全预警综合系统进行了深入的研究。本文首先介绍了 WAMS系统的基本原理和体系结构,根据广域测量系统中的数据特征,选择合适的低频振荡在线辨识算法的输入信号。针对WAMS系统数据处理的弊端以及实际存在噪声的情况,引入独立分量技术(ICA)用于滤波去噪,并详细阐述了基于WAMS系统实测数据的预处理方法。其次,结合低频振荡信号的特征、波动趋势以及对电网产生的影响,构建包含信号频率、主导模式最弱阻尼比、功率振荡首摆峰值以及峰峰值持续周期数的安全预警综合指标体系,四个预警指标相辅相成互相验证,从电网的实际安全运行状态方面进行分析,在预警阈值的标准上判断电网是否处于稳定状态。并对提出的四种预警指标分别制定评价等级,将层次分析法与模糊综合评价进行相互结合,建立一种高效的电网安全预警综合评价体系,结合在线辨识与快速预警,以达到安全综合预警的目的。根据已建立的预警指标体系,提出基于WAMS系统的电力系统低频振荡预警实现流程。最后,结合实际应用开发了具备实时计算功能与故障搜索功能的预警软件。通过仿真算例分析,在电网的各种扰动下,各项预警指标能够快速准确的给出电网的安全运行状态,验证了上述安全预警指标分析的可行性与正确性。