随着电力系统装机容量的不断扩大、结构愈加复杂、区域间的功率输送加重,暂态稳定性问题也面临更多的挑战。为了确保系统能够安全稳定地运行,寻求快速准确的电力系统暂态稳定评估方法尤为重要。本文围绕电力系统的暂态稳定分析及其紧急控制方案开展了以下研究工作:首先,从相平面分析理论出发,以相轨迹凹凸性与暂态稳定性的对应关系为基础,以单机无穷大(OMIB,one machine infinite bus)系统为例,分析了暂态过程中相轨迹凹凸性指标的变化特点,发现了凹凸性指标的极值大小能定量反映系统的稳定程度,由此定义了基于相平面轨迹特性的暂态稳定识别方法。并且为了提高暂稳识别的准确性,提出了与系统能量有关的补充判据。其次,提出一种提高电力系统暂态稳定性的定量切机切负荷紧急控制方法。在分析功角失稳和电压失稳之间相互影响机理的基础上,考虑电压失稳与功角失稳之间的耦合关系,分析了电压和功角改变对关键支路上功率变化的影响,并据此推导出切机切负荷比例关系式以及系统失稳的主导模式。根据相平面轨迹特征,分析计算出失稳趋势下,使系统恢复至稳定区域的最小拟切机量。根据电压下降程度得到了拟切负荷量。基于系统失稳模式与最小拟切机量、拟切负荷量的关系,综合得到多机系统的切机切负荷方案。然后,由于可再生能源大容量的接入电力系统,考虑双馈风机(DFIG)接入对系统暂态稳定的影响。将风机以负阻抗的形式接入到电力系统中;然后根据系统的潮流方程,得到两区域发电机的电磁功率特性曲线,并进一步等值为单机电磁功率;根据风电接入量和两区域同步机分配率的不同,得到两区域同步机的等值机械功率;从扩展等面积原理出发,考虑网络拓扑结构、风电接入位置、两区域发电机转动惯量比例、两区域同步机出力调整、风电接入量以及故障期间风机电磁功率出力情况对系统暂态稳定的影响。最后,由于风电接入后,其随机激励会对系统的稳定性产生影响,本文基于泰勒展开的方法研究了风电随机激励对系统影响的极限情况。