近年来,随着互联电网规模的扩大和运行特性复杂度的不断增加,大规模新能源并网和建设特高压输电工程已经成为目前电网的发展趋势,而现有控制措施局限等原因,越来越难以保证互联电网安全稳定运行。现代互联电力系统是利用开放式通信网络进行信息传输与数据交换,它为从全局角度对电力系统的稳定性分析和控制提供了平台,但利用该网络对信息进行数据传输与数据交换时,会存在时滞现象。这种现象的存在,在一定程度上会导致系统性能恶化甚至使系统不稳定。所以,在对电力系统进行稳定性分析与控制时必须考虑时滞对系统性能所产生的影响。近二十年来,时滞系统的理论研究已经得到了迅速发展并引起了学者们的广泛关注,同时,一系列有关时滞系统的理论分析和设计方法也相继被提出来,这些方法的提出能够更好的解决实际工程问题与完善时滞系统的理论研究。本文主要针对不确定时滞电力系统的鲁棒稳定性和负荷频率控制问题进行研究,在对电力系统实际模型进行鲁棒稳定性分析的同时,也对时滞系统的理论研究进行了完善。本文研究成果概括如下:(1)基于Lyapunov-Krasovskii泛函方法,讨论了系统矩阵含有参数不确定的单机无穷大系统时滞相关鲁棒稳定性问题。通过构建考虑时滞环节的单机无穷大系统模型,应用时滞系统理论分析方法,获得了系统矩阵中含有参数不确定性的时滞电力系统鲁棒稳定新判据;针对自动电压调节控制增益存在扰动的单机无穷大系统,利用推导出来的稳定新判据并结合数值算例分析了自动电压调节控制增益扰动量的大小与系统时滞稳定裕度之间的关系。(2)针对考虑PID参数的单区域电力负荷频率控制系统的稳定性问题。首先构建了考虑通信时滞环节的电力系统数学模型,并将基于PID控制器的系统转换为具有反馈控制的闭环系统,然后应用时滞系统理论分析方法,推导出一个系统矩阵中含有PID参数的稳定性新判据;最后结合数值算例对推导出来的稳定新判据进行仿真验证,仿真结果表明该稳定新判据能让系统具有更小保守性。同时,分析了系统在定常时滞(μ=0)、时变时滞(μ=0.5)与随机时滞(μ=未知)三种情况下,PI控制增益与系统时滞稳定裕度之间的关系。(3)针对基于采样控制的电力负荷频率控制系统问题,从放松Lyapunov-Krasovskii泛函正定约束条件着手、结合积分不等式方法来处理泛函导数中所产生的积分项来降低系统的保守性。同时,通过经典的数值算例验证了所提出判据的正确性与有效性,并将仿真结果与其它已有文献的结果进行对比,结果表明本文提出的方法具有显著优越性。最后,本文还构建了基于状态反馈控制的负荷频率控制系统模型,并求出了系统在不同的控制增益的情况下,系统能接受的最大采样更新周期。