得益于电力系统的庞大容量和其复杂的电力结构,在电网稳定运行的前提下,电网不仅可以产生巨大的经济效益,而且可以有效的改善民生。因此,如何提高电力系统稳定性,使电网持续可靠的发挥其优势就变得十分重要。本文针对电力系统的非线性数学模型,本文采用了基于无源性的协调控制算法设计了多个协调控制器,改善了电力系统的稳定性。首先,针对带有发电机励磁的单机无穷大电力系统,分析研究了使用Backstepping方法设计的励磁控制器以及基于耗散性的能量控制器。利用仿真检验了两种控制器的动态性能。其次,针对带有晶闸管控制串联补偿（TCSC）和发电机励磁的非线性电力系统。提出了一种改进的基于无源性的鲁棒协调钝化方法,该方法是在传统的协调钝化控制方法的基础之上加入了滑模控制、误差补偿项、Minmax方法、积分项以及?类函数来提高系统收敛速度,增强系统的暂态性能,减小系统的稳态误差,并通过仿真验证了所提出控制器的良好的动态性能。接着,针对带有静止同步补偿器和发电机励磁非线性电力系统。在所提出的改进鲁棒协调钝化方法上,使用了非线性补偿项来估计虚拟变量和扰动的上界,从而简化控制器形式,并使用了浸入与不变原理设计了不确定参数的自适应律。通过仿真验证了所提出控制器的良好的动态性能。最后,针对带有发电机励磁、汽轮机调速系统和TCSC的非线性电力系统。通过引入切换策略并考虑输入约束,同时使用了主汽门控制与快速气门控制,将汽轮机调速器系统建模为两个子系统。使用了改进的协调钝化方法,对两个子系统分别设计了TCSC、发电机励磁、主汽门和快速汽门的控制输入以及切换策略。仿真验证了所提出控制器的良好的动态性能。