电力系统是一个强非线性、多维、动态大系统。电力系统一旦失去稳定,其暂态过程极快,处理不当可能很快波及全系统,往往造成大范围、较长时间停电,给国民经济和人民生活造成巨大损失和严重危害,在最严重的情况下,则可能使电力系统崩溃和瓦解。在这些情况下,研究和实现相应的稳定控制措施,不但可以提高系统运行的可靠性,而且可以因传输能力的提高而产生直接的经济效益。随着微型计算机和现代控制理论的不断发展,各种先进的控制方法在电力系统控制方面得到了广泛的应用,它们在提高电力系统性能的同时,也为解决电力系统安全、稳定和经济运行问题提供了各种各样的途径。本文在总结了当前电力系统稳定控制研究现状的基础上,针对电力系统的非线性模型,采用Backstepping方法、自适应控制并结合滑模方法设计非线性控制器。主要内容如下:(1)总结了电力系统稳定控制发展概况,电力系统稳定控制的主要研究方法及控制理论在电力系统中的应用情况。(2)发展了Backstepping设计方法,针对实际系统中常常存在的参数不确定性及外部干扰,在Backstepping设计步骤中融合了自适应并结合滑模控制理论,设计了非线性系统的自适应鲁棒控制器。(3)针对带有参数不确定及外部扰动的单机无穷大系统励磁控制数学模型,采用Backstepping、自适应和滑模方法设计了非线性自适应鲁棒控制器,并对设计结果进行仿真分析,讨论控制器的效益。仿真结果表明设计的控制器能快速抑制振荡,保证单机无穷大系统的暂态稳定。(4)针对带有参数不确定及外部扰动的含TCSC的单机无穷大系统数学模型,采用Backstepping、自适应和滑模方法设计了非线性自适应鲁棒控制器,并对设计结果进行仿真分析,讨论控制器的效益。仿真结果表明设计的控制器能快速抑制振荡,保证单机无穷大系统的暂态稳定。(5)针对带有参数不确定及外部扰动的交直流并联输电系统数学模型,采用Backstepping、自适应和滑模方法设计了非线性自适应鲁棒控制器,并对设计结果进行仿真分析,讨论控制器的效益。仿真结果表明设计的控制器能快速抑制振荡,保证单机无穷大系统的暂态稳定。