现代电力系统正在向着大型联合系统的方向迅速发展,特高压交直流线路的投入、大容量发电机组的并网运行、灵活交流输电系统的广泛应用、远距离输电以及区域电网的互联使得电力系统愈加复杂,对干扰愈加敏感。因此,保障电力系统的稳定性成为一项长期而重要的课题。其中,暂态稳定问题是系统稳定的一道重要防线,而发电机的励磁控制作为一种经济有效的提高系统暂态稳定性的传统手段,一直备受重视。为了充分挖掘励磁系统在提高电力系统暂态稳定性方面的潜力,并研制出能提高发电机和电力系统运行稳定性的智能励磁控制装置,本文研究了暂态过程中的五阶段励磁控制方法。主要内容包括：(1)在原有的暂态全过程励磁控制理论的基础上,完善了其控制理论及实现方法。增加了对暂态过程中第三阶段的附加励磁控制,以降低故障后功角的反向摆动幅度；完善了五阶段励磁控制的启动和退出判据,以确保五阶段励磁装置动作的准确性。(2)基于电力系统分析综合程序(PSASP)的用户自定义建模平台,建立了能用于大型电力系统的潮流和稳定计算的五阶段励磁控制仿真模型。以“三华”电网为算例,对四川电网及晋豫鄂特高压联络线附近的多种故障进行了仿真分析,验证五阶段励磁控制的作用。仿真分析表明五阶段励磁控制能够降低故障后功角的摆动幅度,对电网电压的稳定及整个故障的恢复起到积极作用,从而提升电力系统的暂态稳定性。(3)与北京四方吉思电气有限公司合作,在GEC-300励磁控制系统的基础上,研制了暂态过程五阶段励磁控制装置样机。其核心采用了先进的控制理论及成熟的全数字化微机控制原理,具有可靠性高、响应速度快、控制速度和精度高、人机界面友好等优点,较好的实现了暂态过程中励磁系统的智能控制。(4)基于电力系统全数字实时仿真系统(ADPSS)的机电-电磁暂态混合仿真平台对样机进行了严格的软件测试和实验室验证,并通过了专家组验收。在三华电网数字模拟混合仿真系统中的的验证表明,暂态过程五阶段励磁控制样机测试结果正确、动作特性满足设计要求。