随着我国特高压交直流输电工程建设的推进,我国已经进入大电网时代,而在实现资源大范围优化配置的同时,互联电网面临的安全稳定问题也更加复杂和严峻。特大型电网一旦发生严重故障,如果没有及时采取相应的安全稳定控制措施,则有可能会导致故障蔓延传播至大范围区域内,引发系统解列、大面积停电等严重事故。因此,在对现有的暂态稳定评估方法研究基础上,本文从能量角度围绕电力系统暂态稳定问题展开研究。本文首先对基于能量的电力系统暂态稳定分析方法进行阐述,包括暂态能量函数和能量结构方法。在分析简单系统的暂态能量函数和能量结构理论的基础之上,引入图论理念,构造了发电机间能量传输函数,用于描述故障清除后发电机之间能量流动和系统暂态总势能变化情况。基于所构造的发电机间能量传输函数,结合K-means聚类分析方法,本文提出了一种电力系统同调机群辨识和暂态稳定评估的方法。本文首先提出了发电机端口能量总和及发电机端口能量变化率两个指标,前者用于描述每台发电机在每一时刻的输出或吸收能量,并以输出/吸收状态作为依据,将发电机划分为超前机群/滞后机群;后者用于描述每台发电机在每一时刻的能量变化情况。其次通过K-means聚类分析方法,对暂态过程中的各发电机机组进行同调机群划分,并结合端口能量总和来判断某一同调机群是属于超前机群还是滞后机群。再通过分析超前机群的端口能量变化率是否保持正值,来对电力系统暂态稳定进行评估。基于发电机端口能量总和,结合EEAC法,本文提出一种预防系统失稳的安全稳定控制措施,通过计算预防失稳所需要的切机量,同时识别切机时刻超前机群的端口能量大小,再按照端口能量从大到小依次切除超前机群直至满足切机量,从而完成对系统暂态失稳的预防措施的优化。最后通过IEEE-140节点和实际三华电网系统的仿真验证了基于发电机间能量传输函数的同调机群辨识方法和暂态稳定评估方法的有效性。