在实时获取电网动态响应信息的基础上,为更有效地评估系统的暂态稳定性,本文从动态系统李雅普诺夫指数(Lyapunov exponent,LE)定义及其稳定分析机理出发,率先提出一种利用动态系统最大李雅普诺夫指数(maximum Lyapunov exponent,MLE)对相平面中转速差-功角差轨迹(△δ△ω)特性进行分析的评估策略。首先,介绍了 MLE稳定判断原理及求取方式;其次,从物理机理上严格分析了不同场景下△δ-△ω轨迹运行特性与暂态稳定之间的关联;进而,对MLE求取方法进行了改进,并结合相轨迹特性自动优选参数,给出了无需传统方法中预先确定MLE符号观测窗口的暂态功角稳定判据,形成在线辨识方法;最终,利用双机等值思想推广应用。仿真算例验证了方法的正确性与有效性,方法对一摆、多摆稳定判断问题均有效,并对发电机分群结果有较强的容错能力。进而,为完全避免发电机分群,基于MLE判稳理论,直接利用MLE对关键发电机组对相对功角轨迹进行分析。首先,详细分析了不同暂态场景下机组对运动特性及其物理机理,并通过快速辨识关键机组对相对转子角速度模式来设置计算MLE时相应的参数,随后,提出了合理的稳定判据。最终,形成了相应的暂态稳定评估方法。计算过程中无需对发电机进行分群,无需提前设定观测MLE符号的时间窗,适用于单、多摆稳定分析问题,可适应复杂多变的电网扰动分析。其次,为研究真正直接利用PMU量测的分散性评估方法,本文首次基于相空间重构理论、暂态稳定与机端节点电压幅值变化率-电压幅值偏差(Vmagcr-△Vmag)特性曲线的关系,将暂态稳定问题转变为受扰严重机组端节点△Vmag曲线的MLE轨迹分析问题;继而,本文给出了该方法下对应的MLE计算参数选取原则及稳定判断准则。最终,形成了整体的评估构架。所提方法完全基于实测数据,无需对系统进行等值、简化及同调机组辨识,能够快速、有效地预判暂态功角稳定性,具有计算上的快速性与分析上的可靠性。最终,利用实际电网仿真算例对所提的三种基于MLE的暂态稳定分析方法分别进行了验证,表明本文方法在实际大电网中仍然有效。