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针对多机电力系统，以励磁电压与可控制动电阻为被控对象，设计了基于广域同步信息的分层综合控制器。根据非线性递阶反馈控制理论，将控制器分成协调控制器和本地控制器两层。上层的协调控制器利用广域测量系统提供的全局实时信息处理各发电机之间的非线性关联量，产生全局优化向量。下层的本地控制器结合本地信息和全局优化向量，对发电机进行闭环反馈控制。所提方法避免了本地控制器线性化带来的误差，并且计算量小，适合于在线应用。仿真结果表明所提方法可以明显提高系统的暂态稳定性，并改善系统的动态品质。