随着电网大规模区域互联、特高压建设以及新能源机组的投入的发展趋势下,满足用电负荷需求的同时,也为电力系统的安全稳定控制提出新的挑战。传统离线控制模式难以满足当前电网控制要求的时效性与准确性,暂态稳定控制正逐步转向“实时决策,实时控制”模式。随着广域量测系统（Wide-area Measurement System,WAMS）发展,基于短时响应信息的实时控制模式成为当下学者研究的焦点。在现有研究中,通常采用基于两群失稳模式的扩展等面积准则（Extended Equal Area Criterion,EEAC）或暂态能量函数法,并结合轨迹预测方法实现实时紧急控制。该类方法由于等值后无法观测群内机组运行状态导致无法合理分配控制量;并且,现有结合人工智能方法的特征轨迹预测方案中,缺乏对关键信息的高效利用手段,尚有进一步研究与优化空间。针对上述问题,本文开展了基于单机能量函数与实时响应信息的电力系统暂态稳定实时紧急控制策略研究。本文的工作可概述为以下几点:（1）介绍局部分析方法单机能量函数的基础理论,并从暂态能量消纳的角度研究了基于临界机组稳定性判别多机系统稳定性的分析方法—单机等面积法则（Individual-machine Equal Area Criterion,IMEAC）,并提出了各扰动下基于短时响应信息的临界机组辨识方法,将系统稳定性关注重心转向受扰严重的临界机组,以此作为整体紧急控制体系中系统判稳的手段,提高稳定状态辨识效率,为控制提供启动依据。（2）针对暂态稳定受扰轨迹的预测,在单一长短时记忆神经网络（long short term memory neural networks,LSTM）的基础上,提出结合注意力机制（Attention Mechanism,AM）的特征轨迹预测模型,对临界机组的功率特性曲线进行预测,并突出对轨迹预测结果影响最大的特征,增强模型挖掘关键信息与序列内在相关性的能力,提高模型训练效率和预测精度,为系统稳定性评估和紧急控制提供数据支撑。（3）结合单机能量函数与IMEAC方法,提出了基于剩余面积的临界机组切机控制量计算方法。并且,系统中各台临界机组的稳定性基于惯量中心相互关联,而考虑到切机操作会导致惯量中心偏移,提出控制量修正方法。最后,结合轨迹预测模型和IMEAC方法,提出实时紧急控制策略体系,实现超前失稳时刻判别系统稳定性并采取有效切机控制。本文采用新英格兰10机39节点系统算例验证提出轨迹预测方法和紧急控制策略的有效性,并和全局分析方法拟定的紧急控制方案比对,证明所提紧急控制体系的优势和准确性,为电力系统安全防控体系提供可行策略方案,巩固第二道防线。