电力系统暂态稳定是安全经济利用电能的前提。电力系统是一个典型的能量系统，本论文系统的研究了基于能量的电力系统暂态稳定分析与控制方法。 在基于能量的电力系统暂态稳定分析领域，论文主要研究了如何构造能量函数、如何确定稳定域边界及相应算法几方面内容。论文通过剖析电力系统能量结构，系统地提出了将动态电力系统描述为广义哈密顿系统的三种途径。所提出的能量函数构造方法包容了控制的因素，从而为基于能量的电力系统暂态稳定控制奠定了基础。在稳定域边界的逼近方面，论文从理论上给出了稳定域边界所满足的一个充分必要条件，给出了高阶逼近稳定域边界简洁的数学矩阵表达式以及计算稳定域边界的数值计算方法。 论文进而将能量函数的概念与方法由暂态稳定分析领域延拓到暂态稳定控制领域。运用受控能量函数的理论与思想，设计了单机对无穷大系统中以及多机电力系统中大型发电机励磁与汽门的协调控制器。因为利用了系统的能量结构，控制器的设计过程中没有对非线性系统作任何程度的线性化，充分保留了系统的非线性结构，同时在控制器设计中考虑了限幅环节等非光滑的非线性环节。论文还利用系统的能量结构及相应的能量函数，直接求解非线性Hamilton-Jacobi-Issac不等式，设计了单机对无穷大系统与多机电力系统中励磁与汽门协调的H∞鲁棒控制器，并且求出了干扰抑制的最小增益γ*，解决了一类非线性系统的H∞最优鲁棒控制问题。 论文进一步将能量的分析控制方法应用于电力系统的系统层暂态稳定控制，提出了基于能量控制的电力系统暂态稳定的镇定方法。论文首先运用能量的观点建立紧急可控资源表；随之给出了一种基于能量的受扰电力系统失稳机群的识别策略；遵循论文所发展的控制能量函数方法，筛选出有效的暂态稳定紧急控制策略，以达到保持电力系统同步稳定，防止电力系统大面积灾变的目的。