目前我国经济情况积极向好,发展也越来越快,用电量也随之越来越多,所以电网的规模正在逐渐扩大,电网结构也越来越复杂,基于这种情况下,保证供电的稳定性、电力系统在安全的环境下平稳运行是非常重要的。在多机电力系统中较多采用静止同步补偿器,较多学者研究含STATCOM的多机电力系统的暂态稳定性问题,但在考虑约束的条件下是否还能保持稳定有待研究。本文主要研究的是含STATCOM的多机电力系统,考虑输出约束来设计控制器保证系统稳定运行,研究系统的暂态稳定性,采用backstepping方法和Lyapunov函数法结合,并引进滑模控制、自适应控制、模糊控制等方法来设计控制器,通过仿真分析验证了方法的有效性。具体研究主要包含以下三个方面:(1)假设电力系统在理想的运行状态下,在电力系统正常运行的过程中转速差输出量会有一个允许的变化范围,根据转速差的变化是否在满足要求的范围内来确定电力系统的稳定性。在设计控制器时主要采用backstepping方法,Lyapunov函数法,为了使稳定的效果更好,转速差的波动范围变小,从而引入K类函数,滑模控制来设计改进后的控制器。(2)针对多机电力系统中阻尼系数无法准确测量,设计控制器保证系统的暂态稳定性,采用backstepping方法、Lyapunov函数法、自适应控制方法,设计STATCOM控制器,为了使稳定的效果更好,转速差的波动范围更小,恢复稳定的时间更短,应用改进backstepping方法、滑模控制法,设计优化的约束滑模自适应STATCOM控制器。(3)针对多机电力系统中阻尼系数无法准确测量以及外部干扰的影响,简化控制器设计方法。本设计采用以上控制方法外,引入直接模糊控制的方法设计一种非线性模糊自适应控制器来验证暂态稳定性,达到了较好的效果,在此基础上进行改进,引进K函数,来设计改进非线性模糊自适应控制器使得暂态稳定性的效果更好。