随着我国电力工业的快速发展，电网规模的日益扩大和快速励磁的普遍使用使得电力系统的动态稳定性问题越来越突出。在抑制电力系统低频振荡的研究和实践中，多机电力系统的多模态振荡问题最为复杂。通常的方法是在多台发电机上装设电力系统稳定器(PSS)，通过多个PSS的协调达到抑制多模态振荡的目的。 灵活交流输电系统(FACTS)的飞速发展为多模态振荡问题的解决提供了新的思路：对于存在着多个控制回路的FACTS装置，每个控制回路都可装设附加阻尼控制器，因此选择FACTS的若干个控制回路设计附加阻尼控制器分别阻尼各个模态，通过多个阻尼控制器的协调优化，由单个装置实现多模态振荡的镇定。这样既能针对不同模态有效设计各阻尼控制器，也便于阻尼控制器的就地协调和参数调整。 本文首先研究了使用多个PSS共同抑制多模态振荡。基于广泛使用的电力系统分析综合程序(PSASP)，使用人工鱼群算法进行PSS参数优化。从PSASP的小干扰线性化平台提取全系统的线性化矩阵，作为PSS参数优化的数据基础。在此平台上进行PSS参数优化，可以充分使用PSASP的各种功能，具有广泛的实用性。人工鱼群算法利用鱼群的觅食、追尾和聚群行为，从构造单条鱼的底层行为做起，通过各人工鱼个体的局部寻优最终实现群体中全局最优值突现出来的目的。在构造人工鱼组成人工鱼群后，以单个或者多个运行方式下最小阻尼比最大为优化目标，在给定的约束空间内进行PSS参数的寻优。 然后研究了使用统一潮流控制器(UPFC)抑制多模态振荡。UPFC是灵活交流输电系统中功能最强、最具通用性的设备之一，在其控制回路装设适当的附加阻尼控制，可以抑制系统的低频振荡。基于三相电路方程推导了UPFC的考虑电容动态的非线性动态模型。将含UPFC的系统在运行点附近线性化，详细推导了含UPFC的多机系统Phillips-Heffron模型。设计四个PI控制器分别实现UPFC的主控制功能，并在这些控制回路上装设附加阻尼控制器以抑制弱模态振荡。基于模态分析计算了各回路的阻尼控制器对区域模的可控性指标，使用推广相位补偿法进行参数整定，考察了不同控制回路及联合调制的控制效果。针对多模态振荡，通过对可控性指标的分析和比较，为各弱阻尼模态分别选定了相对有效的控制回路，并使用人工鱼群算法进行了附加阻尼控制器的参数优化。 随后研究了使用多端统一潮流控制器(MUPFC)抑制多模态振荡。MUPFC作为UPFC概念的延伸，能够有效地控制从一个端点流出的多条线路的功率，其多个控制回路也为阻尼多模态振荡提供了更多的选择。将UPFC的模型扩展到具有一个并联逆变器和两个串联逆变器的MUPFC，推导了MUPFC的非线性动态模型和包含MUPFC的Phillips-Heffron模型。在选定了控制回路后进行参数优化，通过仿真验证了MUPFC抑制多模态振荡的有效性。 最后研究了使用电池储能抑制多模态振荡。电池储能能够与系统独立地交换有功功率和无功功率，灵活的运行方式使其能够有效增强系统的稳定性。推导了电池储能的非线性动态模型和线性化Phillips-Heffron模型，设计了主控制器和附加阻尼控制器。计算不同安装地点的有功、无功控制回路阻尼振荡的可控性指标，基于可控性指标选择了电池储能的安装地点，并结合仿真验证了有功控制回路较无功控制回路抑制振荡更加有效。使用鱼群算法进行抑制多模态的阻尼控制器参数整定后，通过仿真考察了容量限制对阻尼效果的影响。使用分布式储能抑制区域间振荡，结果表明多个小容量的储能装置能够取得较单个储能装置更好的效果。