现如今,特高压交直流输送技术持续发展,电力系统已经形成跨区域智能互联的新局面。与此同时,随着电网规模不断扩充,长距离、大容量输电线路的广泛应用以及高增益快速励磁装置的大量使用,互联电网发生低频振荡的概率越来越高,若没有快速对低频振荡加以分析控制,则很大概率会造成设备的损坏甚至一些保护装置的无序跳闸,引发停电事故,阻碍社会经济发展。低频振荡问题已成为制约着区域互联电网持续安全运行的关键因素之一,如何正确且高效地辨识出振荡模态信息,并调节阻尼器来抑制是十分紧要的任务。本文对于低频振荡的研究是基于负阻尼机理进行的。首先建立了单机无穷大系统和多机系统的数学模型,然后介绍了电力系统稳定器（PSS）的基本结构及其对于低频振荡的抑制原理,最后进行仿真并分析发电机励磁系统及PSS对低频振荡的影响。对于电力系统低频振荡的分析,本文提出一种基于快速独立分量分析技术（Fast ICA）与改进总体最小二乘-旋转不变技术（TLS-ESPRIT）的振荡模态辨识方法。考虑到实际电网中广域测量系统获取得到的振荡信号必然包含大量噪声的特点,将Fast ICA作为数据预处理手段,对采集得到的含噪低频振荡信号进行有效处理,能在不畸变源信号特征的同时降低干扰,提高信噪比。改进的TLS-ESPRIT在系统定阶方面避免了传统阈值定阶法的不确定性,不易受主观因素影响且计算简单、定阶准确度高。通过对理想信号、EPRI-36机系统和电网PMU实测信号仿真验证了本文所提方法在辨识精确性和抗干扰性上的优势。针对多机系统PSS的参数协调设计问题,本文采用拟仿射进化变换（QUATRE）算法与模拟退火（SA）算法相结合的方法,以SA的概率突跳能力来将QUATRE每一次迭代的全局最优解进行随机更新,以一定概率接受劣质解,达到跳出局部极值点的目的。首先利用国际通用的八个基准函数来验证了本文提出算法的快速收敛性和准确性,然后用电力系统仿真证明了在本文方法整定PSS的作用下,能有效增强系统阻尼比并提高稳定性,同时在大扰动下使系统仍具有较强的鲁棒性,也说明了采用本文方法设计优化后的PSS具有普适性。