随着智能电网建设的不断推进,电力系统与通信系统将更紧密地结合,成为电力信息物理融合系统,即电力CPS。电力CPS环境下,先进信息量测和通信技术为电力系统实时广域分析和控制的在线应用提供支撑的同时,也引入了因通信故障导致在线应用失效的风险。这种风险在传统电力系统在线分析和控制应用中缺乏考虑,使电力系统在线分析和控制的实施效果难以保证。因此,电力CPS环境下,有必要在电力系统在线应用中计及潜在的通信风险。本文针对电力系统暂态过程中功角轨迹预测方法进行了研究,取得了如下成果:首先,本文在分析发电机暂态过程功角轨迹相似性的基础上,阐述了通过离线聚类、在线更新建立发电机功角轨迹模式库的方法;提出了一种依靠实时功角量测信息和发电机功角轨迹模式库的功角轨迹预测在线实施方案,该方案将通信故障风险纳入考虑,从而提高了电力系统暂态过程功角轨迹在线预测的可靠性。其次,本文利用影响电力系统暂态过程稳定性的关键信息区分方法,实现了对海量电力系统运行参数信息的快速筛选,并基于极限学习机学习速度快、预测准确度高的特点,将关键信息筛选与ELM数据处理相结合,建立了基于ELM的电力系统暂态过程稳定性评估模型,实现了对电力系统暂态稳定性的快速预测。最后,本文对轨迹匹配预测方法和ELM预测方法的特点进行了比较分析,提出基于稳定快速预测,轨迹匹配校验的电力系统暂态轨迹联合预测方法,实现了在预测计算速度和预测准确度上的平衡。