随着电力系统规模和复杂程度的不断增加,特别是近年来我国特高压跨区域大电网的逐步发展,新的电压等级的出现,迫切需要对系统稳定性以及一系列新的问题进行深入研究。由于电网的规模一直在扩大,电网有着越来越多的不确定因素,通过前期研究以及对国内外低频振荡事故的分析发现,低频振荡事故并非单一扰动引起,而是由多个扰动引起的。多个扰动事件在时间、空间、类型上组合而引起系统运行状况连续改变导致系统阻尼不断恶化的多重扰动现象,逐渐成为影响系统稳定运行的重要因素。因此对多重扰动下大电网低频振荡的预警研究具有理论价值和实际应用意义。本论文结合参与的实际科研课题,对多重扰动下大电网低频振荡的预警进行了系统深入的研究。论文的主要研究内容如下：论文对多重扰动下大电网低频振荡的分析方法进行了归纳、总结并进行了进一步研究。基于能量函数的低频振荡的分析,建立了可用于断面潮流分析模型,通过观测断面的选择,对全网的分析转化为对每个观测断面的分析,从而实现全网的分散解耦分析。在该模型的基础上,简化了基于惯性中心的传统能量函数,对传统的稳定裕度指标进行了改进,提出了能量函数稳定裕度指标、支路势能稳定度指标、主导模式最弱阻尼比指标、区间断面功率振荡首摆峰值指标,上述指标均建立于系统联络线观测断面的基础上,仿真实验表明不仅计算简单方便,既可应用于低频振荡的预警,也可判断扰动的严重性。论文提出了适用于互联大电网低频振荡概率稳定性分析方法及指标,并对实际互联大电网进行了概率分析。在已知电网各种不确定因素的概率分布条件下,基于小扰动计算方法,利用两点估计法计算出相关不确定因素引起系统低频振荡概率大小。基于风险评估理论对多重扰动可能引起的系统低频振荡失稳情况进行了分析,给出了电网的控制代价与低频振荡风险。通过对小扰动和大扰动综合概率分析,得到了电网公司在承担风险与提高输电能力时的对比方法,可供电网运行人员在权衡经济型与安全性时参考以及作为长期预警的一个重要指标。论文根据能量函数稳定裕度等4种指标并结合应用于工程实践的动态阻尼比与峰峰值2种指标,构建了多时间尺度综合预警指标体系,建立了相应的等级划分标准,综合评价了电网的安全状态。并结合多重扰动算例和已建立的离线数据库,根据电网故障信息与断面潮流在线匹配和计算,以获取电网当前状态与可能故障下的状态变化从而进行低频振荡预警。在已经建立的预警指标体系基础上开发了相关的预警软件,随着特高压同步电网的建设,电网曾出现了0.1Hz以下的超低频振荡,因此以10s数据接收长度为单位,在线滚动计算能量函数稳定裕度、支路势能稳定度、主导模式阻尼比、区间断面功率振荡首摆峰值、峰峰值、动态阻尼比6种指标,以设定的电网安全评价等级为依据,根据短板效应,当任意一指标进入预警范围时即对电网发出预警。本文研究和分析了多重扰动下大电网低频振荡现象,建立了较为有效而完善的预警指标体系,开发了相关的预警软件,并进行了实际电网的在线应用。为以后低频振荡方面的预警研究奠定了理论基础和工程应川的依据。