随着电力系统的大规模互联,电网的规模不断扩大,在提高系统运行经济性的同时,由于电网络结构复杂、运行方式多变,对系统的稳定性运行提出了更高的要求。同时基于相量测量单元(PMU)的广域测量技术(WAMS)的出现,增强了对大规模电力系统的可观性,为电力系统的稳定性分析与控制带来了新的契机。但在广域电力系统中,对系统的广域协调控制需要系统状态信息作为支撑,由于在实时数据交换过程中,受通讯方式的影响产生明显的时滞,在规模较大、传输距离较远的系统中尤其明显。时滞的存在对系统的稳定性运行产生严重的影响,是控制器失效、系统恶化和失稳的一种重要诱因。因此科学地判断时滞对电力系统稳定性的影响以及设计有效的控制器保证系统稳定运行具有重要的理论和现实意义。本文针对广域电力系统中的时滞特点,主要从以下几个方面进行研究:(1)根据时滞电力系统的特点,研究时滞影响下电力系统的稳定性问题,基于Lyapunov-Krasovskii理论构造新型泛函,考虑电力系统状态变量积分的影响,并且在对泛函求导产生积分项的处理中,先进行分段处理,再运用Wirtinger不等式,降低了判据的保守性。在此基础上进一步运用Schur补定理给出在不确定扰动下时滞电力系统的鲁棒稳定性判据。(2)针对时滞电力系统稳定性研究中所得稳定性判据具有一定保守性和对于在大规模复杂电力系统求解效率低的问题。首先根据保守性产生的主要原因,构造含有Legendre多项式的增广泛函,并采用放缩性更小的Bessel-Legendre(BL)不等式处理积分项问题,避免了自由变量的引入,减少判据中参数数量,有效的降低了结果的保守性的同时提高了系统运算效率。(3)对于时滞的存在造成电力系统不稳定运行的问题,考虑电力系统过去状态信息的影响,设计了带记忆的状态反馈控制器。对于设计中产生的非线性项,首先进行分类处理,再利用改进的线性矩阵不等式方法进行处理,简化推导步骤,并得到了基于严格LMI的结论。