电力系统运行的稳定性是电力系统安全运行的基本要求。电力系统的稳定性一般分为静态稳定和暂态稳定。暂念稳定是指电力系统受到大扰动时，能从初始状态不失去同步地过渡到新的运行状态，并在新状态下稳定运行的能力。随着发电机单机容量和电网规模的不断增加，仅仅依靠发电侧来维持整个系统的暂态稳定将会越来越困难，必须在努力提高发电机励磁控制的同时，不断地尝试在输电侧提高系统的暂态稳定性。 电力系统具有很强的非线性，传统的励磁控制如PID、PSS控制器等都是建立在电力系统某个运行点线性化模型的基础上而设计的线性控制规律，当系统的运行点改变时，这些线性控制规律往往不能满足系统暂态稳定性的要求。而基于状态反馈精确线性化的非线性控制理论，摒弃了那种惯用的一点近似线性化模型，在设计电力系统控制器时直接采用对于小干扰和大干扰下的动态过程都是精确的电力系统的非线性模型，就能很好的解决以上问题。 本文首先介绍传统的发电机励磁控制器，阐述了近年来快速发展的非线性控制理论，然后深入研究了单机无穷大母线电力系统非线性励磁控制器的设计。 本文在简要介绍FACTS的技术意义和主要元件的基础上，对晶闸管移相器(简称TCPS)改变系统节点电压的幅值和相位的原理进行认真的研究。 在详细地分析发电机非线性励磁控制和TCPS控制的基础上，提出了协调发电机非线性励磁控制和TCPS控制的思想：当系统发生三相短路等暂态过程时，利用发电机转子第一摆及后续振荡，通过控制TCPS作用点的电压相位保持系统有效功率角恒定，同时支撑节点电压水平，达到提高系统暂态稳定的目的。 最后，本文采用Math works公司的MATLAB／SIMULINK仿真软件，对提出的控制方法在一个单机无穷大系统模型上进行了动态仿真。结果表明，协调控制非线性发电机励磁器和TCPS控制器，能够显著提高电力系统的暂态稳定性。