随着“西电东送、全国联网”战略的实施,系统的阻尼作用将会减弱,从而在扰动情况下容易引发低频振荡,严重威胁到互联电力系统的安全稳定运行,限制了互联系统间的功率传输。励磁系统的附加电力系统稳定器(PSS)控制和FACTS附加阻尼控制均可有效抑制低频振荡的发生,改善电力系统运行的安全性和经济性。本论文主要研究了基于量测及智能优化算法的电力系统阻尼控制器设计问题。采用Prony算法辨识低频振荡模式,采用改进的微粒群优化(PSO)算法协调优化阻尼控制器参数。此外,本论文还研究了机电扰动的传播特性,以及广域Prony分析方法。本论文的主要研究内容包括：(1)采用小扰动分析方法分析了典型供电系统的低频振荡模式,研究认为：在扰动情况下,发电机有功功率增量由若干本地模式及区间模式分量组成,对于相同供电区域内不同发电机的机电扰动,其相应本地模式之间作用是相互抵消的,而区间模式之间的作用则是相互增强的。机电扰动在电力系统中会发生渗透性传播,其传播速度与发电机的转动惯量相关；(2)分析了Prony方法在应用中应注意的求解步骤和模型阶数选取问题。以理想信号的模式分析及控制系统传递函数辨识为例,证实了将Prony分析方法应用于低频振荡分析及留数辨识的可行性；(3)着重研究了微粒群优化(PSO)算法。为解决PSO算法存在的早熟问题,达到预期的优化目标,提出了一种基于T-S模型的模糊自适应PSO (T-SPSO)算法。算法根据当前种群最优适应值和惯性权重,自适应更新惯性权重取值,改善了算法收敛性。通过典型Benchmark函数及PID控制器参数优化的仿真分析,验证了所提T-SPSO算法的有效性及优越性；(4)基于广域测量系统(WAMS)及机电扰动的传播特性提出了低频振荡模式辨识新思想：在各供电区域选择一台发电机,在某一时刻同时在其机端施加一个小扰动,然后同时对每个区域的发电机电功率信号进行Prony分析,依据振荡的幅值可准确得出所有机电振荡模式。采用基于Prony分析的留数法可得到各发电机对振荡模式的参与程度。基于此研究了低频振荡的广域Prony分析方案,用以准确辨识低频振荡模式、确定阻尼控制器的选取和PSS最优安装地点,同时可为电力系统的紧急控制提供必要的预测数据；(5)研究了采用Prony算法辨识低频振荡机电模式,利用T-SPSO算法协调多机PSS参数的控制策略。先采用基于Prony分析的留数法确定PSS的最优安装位置,然后通过对采样数据的Prony分析辨识系统振荡模式的特征值,最后以阻尼比为目标函数,利用T-SPSO算法协调优化多机PSS参数。仿真分析表明,该方法可以有效优化PSS参数。(6)以静止同步串联补偿器SSSC阻尼控制器设计为例,研究了基于广域测量系统的FACTS附加阻尼控制,针对阻尼控制器参数整定问题,研究了基于Prony及智能优化算法的广域协调阻尼控制方法。仿真结果表明,SSSC附加阻尼控制器可以有效地抑制区间模式低频振荡。