随着广域量测系统(WAMS)的发展，使用远方反馈信号可以有效阻尼区间低频振荡，但由此带来的远方反馈信号传输时滞成为影响控制器效果甚至系统稳定的主要原因，也是大规模电网动态安全稳定分析和控制不可避免的一个关键问题，现有处理时滞的方法不能给出显含时滞取值的控制律及参数取值公式。有文献指出在设计广域时滞阻尼控制器的过程中，基于与具体时滞取值相关的理论所设计的控制器的效果要优于对时滞鲁棒的控制器，因此设计与具体时滞显相关的控制策略有其必要性。实际电力系统中不同广域控制回路的时滞并不相同，而且任一控制回路的时滞都会随时间而随机变化，这也是本文考虑多时滞相关条件设计控制器的背景。另一方面，控制器饱和是一个普遍存在的现象，因为执行器的输出量是有限制的，事实上，绝大多数电力系统控制模块都会受到饱和限制，例如PSS和励磁控制的输出限制等，输出信号一旦到达上下限就不能满足控制指令，导致控制性能恶化甚至威胁系统稳定。因此，考虑饱和的控制策略设计及其稳定性分析需要得到深入研究。进一步，因为通信时滞和控制器饱和都会影响阻尼控制效果，同时考虑饱和和时滞的控制器设计并不是分别单独考虑时滞和饱和的控制器输出的简单叠加，他们是一对相互耦合相互影响的因素，因此，有必要研究同时考虑电力系统多通信时滞和饱和的广域阻尼控制器统一设计方法。考虑到上述问题，本文从广域时滞阻尼控制策略、考虑饱和和时滞的广域阻尼控制策略、考虑多时滞的广域阻尼协调控制策略、考虑多时滞和饱和的广域阻尼协调控制策略四个方面进行了深入研究，具体如下：
　　(1)考虑广域阻尼控制器面临的时滞问题，推导了基于参量Lypunov理论的电力系统广域时滞阻尼控制器的控制律及控制参数，即设计了考虑单时滞的电力系统广域时滞阻尼控制策略，其特点是所得到的控制律及控制参数是与时滞参数显相关的，使得该控制器在固定时滞和时变时滞情形下都能取得满意的控制效果，克服了一般时滞补偿控制器参数整定和对变时滞的适应性问题。同时，该控制策略是基于系统原始能量函数及其稳定性定义进行设计的，本质上是“带有收敛速率保证的最小能量控制”，相比基于LMI方法的时滞鲁棒控制器具有较低的保守性，从理论上保证了本文所提出控制策略的动态响应特性更好，控制器稳定闭环系统所需的时间也能得到保证。四机两区系统和十机三十九节点系统算例仿真验证了所提控制策略的有效性，即验证了基于参量Lyapunov理论的广域时滞阻尼控制器的上述特点和优势，与传统LMI方法设计广域时滞阻尼控制器方法的控制效果对比说明了所提方法的优越性。
　　(2)同时考虑广域阻尼控制器面临的时滞问题，以及执行器输出极限的物理限制，推导了基于参量Lypunov理论的考虑饱和和时滞的广域阻尼控制策略的控制律及控制参数，设计了同时考虑饱和(输出受限)和通信时滞的电力系统广域阻尼控制策略。该策略是基于系统原始能量函数及其稳定性定义进行设计的，是“带有收敛速率保证的最小能量控制”，理论上具有较低的保守性，能够容忍更大的时滞，保证了控制策略的动态响应特性更好，稳定闭环系统所需的时间也能得到保证；同时，在设计过程中就考虑有效避免出现饱和，从而保证所设计的控制策略在同时具有通信时滞和饱和时具有较好的性能。10机39节点和16机68节点系统算例上的仿真结果验证了所提控制策略的有效性，即基于参量Lyapunov理论的广域时滞饱和阻尼控制策略的上述特点和优势，与传统LMI方法设计广域时滞阻尼控制器的控制效果对比说明了所提策略的优越性。
　　(3)考虑多个不同的广域控制回路情况，且这些控制回路的时滞并不相同，其中任一控制回路的时滞都会随时间而随机变化，本文推导了电力系统广域阻尼控制器在多控制回路多时滞条件下协调阻尼控制策略的控制律与控制参数的数学形式，即设计了与时滞显相关的广域多时滞协调阻尼控制策略，给出与多时滞参数相关的控制律和控制参数，使其对固定多时滞和时变多时滞都有很好的适应性。四机两区系统算例的仿真结果验证了所提广域多时滞协调阻尼控制策略的有效性；通过与同样基于参量Lyapunov理论单独设计的各单时滞阻尼控制器输出叠加的控制效果对比说明了多时滞协调阻尼控制的必要性；与基于LMI方法设计的广域多时滞阻尼协调控制器的控制效果对比验证了所提控制策略的优越性。
　　(4)考虑广域阻尼控制系统同时具有多控制回路多时滞和饱和限制的问题，推导了电力系统广域阻尼控制器多控制回路多时滞及饱和限制条件下协调阻尼控制策略的控制律与控制参数的数学形式，设计了与多时滞和饱和限制相关的抗饱和广域多时滞协调阻尼控制策略，保证所设计控制策略对多时滞和饱和限制情形下都有较好的控制效果和动态性能。四机两区系统算例的仿真结果及与基于LMI方法设计阻尼控制器的控制效果对比验证了所提阻尼控制策略的有效性和优越性。