现代电力系统中,各类保护、控制设备的加入使得系统行为愈加复杂,不同设备间的不协调动作除了可能引发暂态稳定问题,还可能在暂态稳定的情况下引发中长期稳定问题。相比暂态稳定研究,现代电力系统中长期过程的研究涉及的设备更多,非线性程度更高,频率电压稳定问题的交织也更明显,近年来其对电力系统稳定运行的影响愈加显著。因此,针对电力系统中长期过程的稳定问题建立完整的系统模型,进而准确地预测系统状态变化,是电力系统中长期过程频率电压控制决策的重要依据来源,这对现代化电力系统的稳定连续性、状态过渡能力、控制故障影响范围等均有重要的意义。针对上述背景,本文开展了如下研究:(1)针对电力系统中长期频率电压稳定问题,建立了频率和电压影响因素耦合的电力系统中长期过程的准稳态模型,并根据该模型提出了一种基于潮流计算的电力系统中长期频率电压稳定仿真方法。为提高仿真效率,进一步提出和讨论了仿真变步长策略和初始值预测策略。本文以BPA潮流计算程序和自主开发的MASTES电力系统分析工具包实现了该仿真方法。(2)针对电力系统中长期轨迹与系统参数的关系问题,提出了基于配点法和仿真的中长期轨迹多项式逼近方法,实现了在参数可变范围内的系统运行轨迹的变化的代数表示,且该方法因其非侵入式特性能适应较大的计算规模。(3)利用电力系统中长期轨迹预测结果优化电力系统中模型预测控制的传统模型,将原来带有微分方程的约束条件转化为纯代数方程约束条件,解决了传统模型约束条件复杂的问题,大大降低计算难度。本文基于MASTES工具包设计实现了电力系统中长期模型预测控制方法,能够适应“有效控制、提前控制、避免多余控制”的要求。