随着我国电力市场的逐步开放,跨省、跨区域的电力交易逐渐增多,互联电网之间的功率交换更加频繁,众多的购电用户以低廉的价格从较远的发电企业大量购买电力。这一现象造成了电网内的功率传输水平日益提高,从而导致了电力系统的运行越来越接近其稳定极限。因此,明确区域间的电力传输能力,保证电力交易正常进行成为了现代电力系统关注的焦点。与此同时,近年来多起大停电事故表明,在进行大规模电力传输时,某些偶发性故障会引起难以预料的连锁反应,从而导致大面积停电事故的发生。为保证电网安全稳定运行,建立故障后的紧急控制策略同样成为了现代电力系统关注的焦点。基于以上原因,本文以互联电网输电能力计算及紧急控制策略为研究目标,对实时数据的处理、最大输电能力计算以及故障后的紧急控制策略等方面进行了全面、深入的研究,所做的主要工作与所获得的主要成果如下:(1)提出了基于自适应容积积分卡尔曼滤波器(Cubature Quadrature Kalman Filter,CQKF)的电力系统动态状态估计算法。该算法可以根据系统当前情况自动选择合适的滤波器对系统进行状态估计。首先,该方法以容积积分卡尔曼滤波器为基础,提高了估计器在稳态情况下的估计精度。其次,将强跟踪滤波器引入容积积分卡尔曼滤波器当中,提高了估计器在状态突变情况下的跟踪能力。最后,将过程噪声估计器应用于状态估计器当中,避免了由于过程噪声不准确而导致的估计器发散的问题。(2)提出了基于改进的Ward外网等值模型的跨区域互联电网最大输电能力(Total Transfer Capability,TTC)计算方法。该方法仅需交换边界节点电压和购电用户有功负荷增长步长即可准确的计算出跨区域互联电网的最大输电能力。同时,该方法还有具有以下四个特点:首先,边界区域的功率注入可以根据购电用户的负荷自动调节,建立了适用于最大输电能力计算的外网等值模型。其次,为避免对原有发电机节点性质的改变,又能使各个区域可以进行独立的潮流计算,在部分区域建立了虚拟的平衡节点。再次,为防止固定步长造成的精度较低或者计算速度较慢的问题,使用了可变步长的重复潮流计算方法。最后,采用分布式潮流计算对区域电网的潮流进行校正,旨在减小各个区域电网的潮流计算的偏差。(3)设计了一种计及暂态稳定约束的电力系统最大输电能力的分析方法。该分析方法具有以下四个特点:首先,该方法以时域仿真为基础,有着较高准确性。其次,建立了较为完整的故障集,防止遗漏引起暂态失稳的故障。最后,使用自适应重复潮流法将系统的状态快速推演至暂态稳定极限。(4)提出了一种基于灵敏度分析法的防止输电线路连锁过载的自适应紧急控制策略。该方法能够根据输电线路的实际过负荷情况,选择合适的控制方法以快速减小过载线路潮流,同时保证系统中的其他输电线路不发生过负荷问题。该控制策略有以下三个特点:首先,该方法考虑了发电机的出力调节速率。使控制措施更接近于实际应用,防止求解出不可行的控制策略。其次,引入了切机的方案。使输电线路的过负荷问题能够迅速消除,同时还提高了策略的灵活性。最后,根据输电线路的过负荷情况依次采取调整发电机出力,切除负荷,切除发电机的方案,在保证输电线路安全的情况下,最大限度的减小控制策略对系统造成的影响。(5)提出了一种基于图论的电力系统主动解列三阶段算法。该方法可以搜索出系统内全部合理的解列断面,并保证解列后系统的有功功率波动最小或有功功率差额最小且不存在低电压问题。在第一阶段中,提出了一种图模型化简算法。该算法将原始的电网图模型化简为适合于解列断面搜索的源点汇点图。在第二阶段中,设计了一种解列断面搜索算法。该算法可以从源点汇点图中搜索出有功功率波动最小和有功功率差额最小的解列断面。在第三阶段中,开发了一种用于检测第二阶段输出的解列断面的校验算法。该算法使用深度优先搜索算法来判断解列断面是否存在低电压问题。