本文讨论了防止电力系统在复杂严重故障情况下事故扩大而导致大面积停电的紧急控制,即所谓“第三道防线”。电力系统的稳定被破坏时,有计划、合理地实施解列的自动装置或手动方案,以及解列后为防止子系统崩溃而设置的低频减载装置是第三道防线的主要控制手段。本文在总结国内外失步解列装置和低频减载装置研究现状的基础上,对电力系统异步运行的和对负荷频率调节效应、基本级和恢复级协调减载策略进行了分析研究。在第三章提出通过预测失步中心周期综合无功值,改进了基于无功功率联络线双端、多端配合捕捉失步断面的方法。在第四章里证明了失步过程中ucosφ能够反映断面联络线电压最低点的电压幅值,提出利用ucosφ的轨迹的变化特征去启动装置和进行大区失步判断,并仿真验证了利用ucosφ轨迹缓慢过零时的变化性质判别大区系统的多频失步情况,最后对利用ucosφ轨迹实现振荡闭锁功能进行了探讨。在第五章提出了在低频减载基本级动作阶段,采取“刚性强优先减载”的策略,而在低频减载恢复级动作阶段,采取“刚性弱优先减载”的策略。该方案能减少系统有功缺额,使系统频率能更快地恢复,从而提高了系统的安全稳定性,同时可增强低频减载装置的适应性,并实现对减载量的准确控制。