以新能源为主体的新型电力系统,其形态结构及动态特性将随新能源电源的大量并网及电力电子装置的规模化应用而显著改变。新能源电源因缺乏传统电源的旋转惯量,将使新型电力系统频率稳定能力面临急剧下降的风险,亟待开展合理评估和优化系统惯性分布、增强系统维稳能力的基础理论和应用技术的研究。虽然新型电力系统将在其演化路径中呈现诸多不同于传统电力系统的特性,但却并未改变其属于惯性系统的本质属性,且许多新的有功-频率控制效果均可等效视作是对固有惯性的等值改变,并对系统频率运动轨迹发挥作用。因此,仍可通过频率运动轨迹感知出系统的等值惯性分布。为此,本文提出了一种基于频率轨迹信息的电力系统广义惯性（Generalized Inertia of Power System,GIo PS）评估方法,其仅需采集受扰过程中多个交流监测节点的频率轨迹信息,即可定量辨识出GIo PS的时空分布情况,并由此拓展出相关新的应用功能。首先,分析了惯性系统运动轨迹保持的动力学等效原理,并将其作为GIo PS评估的理论基础。新型电力系统的等值惯性可以具有多种提供者,可将源自源/荷侧旋转元件转动惯量的固有惯性和由静止型元件等效提供的综合惯性视为共同构成GIo PS,其与扰动事件一同影响系统频率运动轨迹。从GIo PS角度,有助于建立系统维稳能力与频率运动轨迹间的定量关系。其次,基于时变惯性系统的一阶动力学方程,将各种扰动事件及调控措施综合作用后的功率变化量等效处理为一阶模型中惯性时间系数的变化。由此,从过程化角度定义了时变的广义惯性时间系数和用于反映不同过程间GIo PS相对变化情况的广义惯性时间增益系数,并提出了GIo PS相对/绝对变化量的测算方法。为解决测算时参照过程惯性时间系数时变、难以求取的问题,提出了基于特殊单机单负荷系统的基准惯性时间常数整定方法,整定过程中由差分关系生成的基准暂态频率跌落轨迹,可作为评估不同场景GIo PS的统一标尺使用。第三,从新型电力系统实时运行态势监测和临界信息估算角度,探讨了GIo PS评估方法在相关分析领域的拓展应用问题。针对频率暂态跌落过程,提出了基于时窗平均惯性指标、辨识系统GIo PS时空薄弱环节的方法;针对频率跌落至极值后的早期恢复过程,提出了评估GIo PS时空分布的方法;通过定义并测算系统频率御扰维稳能力指标,提出了一种适用于不同系统场景的新能源电源临界运行渗透率估算方法。最后,从频率紧急控制决策角度,探讨了GIo PS评估方法在相关控制领域的拓展应用问题。基于生成的目标频率跌落轨迹和GIo PS绝对变化量测算方法,提出了薄弱节点支撑功率需求量的整定方法;为适应多种应用场景需要,分别侧重顶层集中决策和底层分散决策的执行架构,提出了两种减载控制方法;基于新型源/荷供需模式,提出了可增强薄弱节点GIo PS能力的场-荷聚合单元构建方法,并结合支撑功率需求量整定方法,设计了该种单元的控制方案。GIoPS评估方法及其拓展应用研究表明,相关成果可对快速感知新型电力系统频率运行态势、对高效决策不良态势调控方案,提供关键技术支持。