随着电力系统互联规模的不断深入，我国电力系统已进入了大电网、大机组、特高压、超远距离输电的新时代，同时，新设备的大量投入特别是FACTS装置，使得电力系统的动态特性变得更为复杂，其中，低频振荡事件的发生使得人们对低频振荡问题更加关注。低频振荡实质就是电力系统中的发电机经输电线并列运行时，在小的扰动下会发生发电机转子间的相对摆动，极大地限制了电力系统输电线路的传输容量，若发电机转子间的相对摆动逐渐增大而不能平息，则系统的稳定性就会遭到破坏，严重时会引起连锁事故发生，造成大面积的停电，产生巨大的损失。因此，充分认识低频振荡产生机理，科学合理制定控制策略，才能有效地抑制电力系统低频振荡的发生。
本书针对电力系统低频振荡对电力系统安全稳定运行存在威胁这一问题出发，研究了低频振荡分析方法和抑制策略，分析方法主要是基于响应侧的测量数据进行在线辨识低频振荡模态，有效地避免了电力系统数学模型维数灾等问题，并能够精确辨识，取得了不错的成果；抑制策略主要从PSS和励磁控制系统出发展开研究，并结合粒子群算法和遗传算法等智能算法完成了抑制低频振荡的控制策略，获得了满意的抑制效果。
本书的主要内容概括如下:
1.首先在绪论中论述了电力系统低频振荡方法与控制的选题意义、研究内容，进一步简述了电力系统低频振荡方法与控制的研究现状。
2.研究了基于Prony方法的电力系统低频振荡模态辨识。Prony方法是一种自适应的信号处理方法，可以辨识出低频振荡模态的参数，包括振荡幅值、振荡频率、衰减因子以及初相位，从而可以分析电力系统的阻尼特性，为低频振荡抑制策略提供依据。在传统Prony方法的基础上，通过奇异值分解方法并结合总体最小二乘法形成了改进的Prony方法，该方法既能提高辨识精度和抗噪性能，又能提高辨识速度、缩短计算时间，适合在线分析低频振荡模态，改进的Prony方法在实际电力系统中应用研究表明，该方法能够在线辨识出系统的主导振荡模态，为抑制低频振荡提供依据。
3.研究了基于HHT方法的电力系统低频振荡模态辨识。首先分析HHT方法的基本原理和算法流程，并指出了传统的HHT算法在分析电力系统低频振荡时，分析结果受端点效应和模态混叠问题影响严重，然后针对该问题提出了基于极值点密度信号分段时间窗技术的改进HHT方法，该方法是根据信号的频段特征以及EMD分解时起始点的极值点问题而提出的，既能够消除模态混叠现象和端点效应问题，又能将能量较小的模态辨识出来，最后，通过对分段叠加信号和两区四机系统的联络线功率振荡信号进行分析验证改进方法在提取模态参数的有效性和准确性，结果表明，和传统的HHT算法相比，运算速度更快，实时性更好。同时，提出了总体经验模态分解(EEMD)方法，该方法利用了高斯白噪声具有频率均匀分布的统计特性，当信号加入白噪声后，将使信号在不同尺度上具有连续性，以减小模态混叠的程度，两区域四机系统的仿真算例证实了该方法的有效性。
4.研究了基于PSS的电力系统低频振荡抑制策略。针对低频振荡是限制大规模互联电网联络线路传输功率的瓶颈之一这一问题，提出了利用PSS抑制电力系统低频振荡的策略与控制方案， PSS作为附加励磁控制进行相位补偿控制，能够为系统提供阻尼，抑制低频振荡。接下来分析了PSS的配置情况以及PSS参数对抑制低频振荡的影响，结合广域同步测量系统提供的实时测量数据，构建了PSS的广域阻尼阻尼控制器，通过模糊自适应粒子群优化算法，实时在线优化PSS参数，保证电力系统始终有充足的阻尼。利用PSS和TCSC联合抑制电力系统低频振荡，针对PSS和TC-SC间的协调控制问题，采用改进的遗传算法能够实现PSS和TC-SC的分散鲁棒协调控制，利用特征值灵敏度指导控制器参数变异，并专门设计了罚函数，对PSS和TCSC的参数进行协调优化，实现多阻尼控制器共同抑制电力系统低频振荡。
5.研究了基于励磁控制的电力系统低频振荡抑制策略。结合反演方法和变结构滑模理论提出了自适应阻尼控制器，通过构造虚拟控制信号进而完成了新的滑动面设计，能够给出阻尼系数的自适应规律，完成了整个低频振荡抑制的控制规律。根据自适应逆推方法和变结构理论逐步构造Lyapunov函数而设计的非线性励磁控制器，通过设计保证了非线性励磁阻尼控制器对不确定参数的自适应性，提高了非线性系统的鲁棒镇定性。建立了含TCSC的多机电力系统数学模型，利用微分几何反馈方法将含TCSC的多机电力系统非线性数学模型精确线性化变为线性系统，然后根据线性系统的最优控制理论实现了发电机励磁与TCSC的协调控制问题。利用非线性系统的微分几何理论，将含TCSC的单机无穷大系统的四阶非线性状态空间数学模型精确线性化为线性控制系统，在此线性化模型的基础上，采用指数趋近律和准滑动模态方法，获得了整个系统的滑模协调控制规律。
6.总结并提出了研究展望。
本书内容的主要创新之处:
1.提出了通过奇异值分解方法并结合总体最小二乘法的改进Prony方法，该方法既能提高辨识精度和抗噪性能，又能提高辨识速度、缩短计算时间，为在线辨识低频振荡模态提供了新的方法。
2.提出了基于极值点密度动态分段时间窗技术的改进HHT方法，该方法是根据信号的频段特征以及EMD分解时始末点的极值点问题而提出的，既能够消除模态混叠现象和端点效应问题，又能将能量较小的模态辨识出来，且该方法运算速度快，实时性较好，适合于在线辨识低频振荡模态。
3.结合广域同步测量系统提供的实时测量数据，构建了PSS的广域阻尼阻尼控制器，根据在线辨识低频振荡模态判断系统是否存在弱阻尼现象，若存在启动模糊自适应粒子群优化算法，实时在线优化PSS参数，保证电力系统始终有充足的阻尼。
4.结合反演方法和变结构滑模理论各自优点，通过构造虚拟控制信号设计新的滑动面，进而构建了自适应阻尼控制器，该控制器能够给出阻尼系数的自适应规律，完成了整个低频振荡抑制的控制规律。
5.利用微分几何反馈方法将含TCSC的多机电力系统非线性数学模型精确线性化变为线性系统，然后根据线性系统的最优控制理论实现了发电机励磁与TCSC的协调控制问题，采用指数趋近律和准滑动模态方法，获得了整个系统的滑模协调控制规律。
当然，电力系统低频振荡分析方法与控制策略是一个知识广泛，内容十分丰富的多学科相交叉的研究课题，本书所做的工作只是探索性的研究和尝试，虽然具有一定的创新性，但研究中还存在诸多不足，在这一领域中还存在大量亟待解决的问题。作者认为在以下几方面还有待于继续探索和研究。
1.在线辨识低频振荡抗噪处理和主导模态提取
本书进行的是低频振荡模态辨识理论研究，而实际电力系统实测信号中包括了大量的噪声信号，不仅仅是白噪声信号，如何对实际电网实测信号滤波值得研究。另外，Prony方法和HHT方法在辨识低频振荡模态时存在一些伪分量，而在辨识实际电网测量数据进行辨识时，如何去除伪分量并实时辨识是一个很好的研究方向，包括算法和硬件设计等。
2.PSS与TCSC间的协调抑制低频振荡的研究
电力系统是一个超大规模系统，要是实现全局控制存在一定的困难，协调控制是一个很好的方向，但是目前研究的协调控制均在算例中进行的，而在互联电力系统中进行大规模协调控制将是一个很值得研究的问题。
3.基于在线辨识低频振荡模态的硬件实现
本书只是对基于测量信号的低频振荡模态辨识方法进行了研究，没有进行系统的硬件实现，因此硬件实现研究也具有很重要的研究意义。
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