随着互联电网的发展,扰动在电力系统中的传播越来越呈现为一种机电波传播过程,而且机电波的传播速度远低于信息的传递速度,这为从新视角审视扰动传播过程,开展扰动传播抑制创造了条件。论文利用同步和量量测动态跟踪能力强的优势,在机电波建模和扰动辨识的基础上,预测电力系统扰动传播过程和影响,为制定扰动传播控制策略奠定基础。论文的主要工作与创新点为:提出了适用于刻画扰动动态过程的实际电网机电波空间框架结构模型。分析了电网结构和线路参数对实际电力系统扰动传播的影响,建立了适用于刻画扰动动态过程的框架结构;以不平衡功率和发电机功角为传递函数的状态参数,计及了线路电抗不对称对于惯量分配的影响,提出了空间框架结构中发电机转动惯量的分配方法。所提的模型准确刻画了实际电网中的机电波传播过程,为分析与预测电力系统扰动传播奠定了理论基础。提出了基于同步相量量测的扰动辨识方方法。分析了扰动后发电机节点注入功率分介特征,提出了以发电机节点为边界扰动区域划分方法,定义了基于电流变化程度的区内扰动定位函数,在不影响扰动定位精度的前提下,减少了定位过程的计算量。进一步,分析了故障引起的不可观区域内不平衡电流非零节点的分布规律,提出了故障引起不可观情况下的扰动定位方法。所提辨识方法为进行预测点力系统扰动传播并实施控制对策提供了准确的扰动信息。提出了基于自由能理论的扰动能量强弱辨识方法。结合热力学领域中的吉布斯函数将发点机注入能量熵概念引入扰动后的能量评估过程中,定义了扰动后电力系统中自由能函数的表达形式。进一步分析了实际系统中各类扰动的能量分布特征,推导并分析了初始状态到平衡状态的过程中能量的变化规律,修正了电力系统自由能函数。所提的电力系统自由能函数量化了各类扰动对电力系统产生的能量冲击的强弱,为制定针对性控制提供了更完善的扰动信息。提出了电力系统扰动能量衰耗的预估方法。推导并分析了扰动能量变化过程与传播路径的影响因素。定义了电力系统内的扰动能量函数,分析了线路电抗、扰动频率与发电机转动惯量等因素对扰动能量函数变化过程的影响,提出了扰动能量衰减程度函数。所提预估方法为分析扰动能量衰耗过程、制定针对性控制措施提供了理论基础。