电力系统的非线性控制问题对于提高电力系统的暂态稳定性能具有重要的意义，目前的各种电力系统非线性控制方法尚存在一些不完善的地方，制约了其在实际电力系统中的应用。为此，在国家自然科学基金的资助下，本文研究了电力系统的分散非线性控制问题。主要研究内容和取得的成果有： 1.提出了一种新的电力系统模型，即基于接口的电力系统完整非线性模型。首先通过引入接口概念，并建立接口变量、接口方程、接口约束方程等相关概念，深刻地揭示了元件与交流电网之间的相互关系，给出了基于接口的电力系统元件分类。对于一个包含N个元件的电力系统，其基于接口的完整非线性模型包括N个元件非线性模型和一个交流电网模型，每个元件非线性模型由一组微分方程和一组接口方程(代数方程)组成，各元件非线性模型通过接口(接口变量)和交流电网模型建立相互联系。基于接口的电力系统完整非线性模型可以完整描述电力系统的复杂非线性特征，同时具有结构化的形式，尤其是接口变量所具有的优良性质使得该模型可以满足并方便电力系统分散非线性控制器的设计。 2.提出了基于接口的电力系统分散非线性控制方法。首先分析了接口概念在电力系统分散控制中的重要意义，以及输出方程的确定和反馈类型的选取，从而给出了电力系统分散非线性控制器的基本结构；接着本文以神经网络逆控制方法为例给出了具体的分散非线性控制器设计方法和步骤。 基于接口的电力系统分散非线性控制方法可以针对元件的复杂非线性模型设计分散非线性控制策略，适用于电力系统中的各类元件，同时所设计的分散非线性控制器是和实际电力系统的分层递阶控制结构一致的。由于本文采用了神经网络逆控制方法，所以还可以有效克服解析式非线性控制方法对系统精确模型的强依赖性问题。 3.本文针对电力系统中的一些典型元件，如同步发电机组、HVDC系统、SVC和TCSC等，构造了元件非线性模型，并设计了基于接口的分散非线性控制器。针对一个两区域四机示例电力系统所做的数值仿真结果也验证了所提出的控制方法的有效性。