电力系统可靠性包括充裕度和安全性。充裕度研究比较充分且方法成熟，而安全性分析目前仍处于研究的探索阶段。作为安全性评估的重要内容，暂态稳定性分析涉及大量不确定性因素，而数字仿真却必须针对具体场景，因此需要一个两层的计算框架。其下层用确定性方法计算各指定算例的定性或定量结果。框架的上层则负责为下层形成有代表意义的确定性计算场景(包括运行方式和故障)，并用概率或风险的概念来聚合下层的大量结果，形成概率或风险指标。其中，确定性分析的难点是其量化；不确定性(概率和风险)分析的精度与计算量之间的矛盾是概率分析的瓶颈，而识别失稳造成的停电范围则是风险分析的又一个障碍。一般的确定性分析方法采用时域仿真求取受扰轨迹，然后凭经验定性地判断稳定性。由于无法评估稳定程度，不能提供灵敏度信息，故求取参数极限时只能用试探法。作为暂态稳定性量化理论，扩展等面积准则(EEAC)适用于任何复杂模型和场景，不但可以准确计算各种稳定性的裕度、参数的灵敏度、参数极限值和稳定域，而且揭示了暂态稳定的内在机理。因此EEAC为暂态稳定的不确定分析提供了有力工具。 本文利用EEAC对暂态稳定不确定性分析进行研究。从随机变量、概率模型、概率算法以及特定场景下的暂态稳定评估等方面，回顾国内外对暂态稳定概率分析和风险分析的研究和现状，归纳各种分析方法的原理及优缺点，讨论减少计算量的技术。探讨暂态稳定性概率分析及风险分析的发展方向。指出在计算失稳概率时尽量采用灵敏度分析技术来代替抽样仿真，将大大减少计算量。提出用最小稳定控制的代价来反映经济损失，即用主动停电造成的损失代替系统失稳后不受控停电的损失，使风险值可以实际计算。通过仿真稳定裕度随故障位置的变化，发现稳定裕度除了随线路上的故障位置单调增加、单调减小、凸状变化外，还可能呈现凹状分布的形态。通过EEAC理论揭示其机理，以解析方式得到稳定裕度随故障位置凹状变化的条件，并在多机系统的仿真中验证了稳定裕度随故障位置的异常变化形式。该现象的发现和剖析不但有利于深入理解电力系统暂态稳定性的物理本质，也对工程分析提出了新的注意点。基于EEAC量化理论和灵敏度分析技术，研究由负荷水平、故障位置和故障切除时间这三种连续型随机变量构成的3维参数稳定域。在仿真和分析不同的2维参数稳定域的基础上，指出该3维参数空间中，稳定域边界近似为柱面。该柱面方程可以通过至多5次极限负荷计算，快速拟合得到。以随机变量可信区间内最严重的取值为基本工况，利用稳定裕度及其灵敏度分析技术快速估计连续参数空间中的稳定域边界。根据概率分布密度函数，计算不确定工况处于该稳定域内(或其外)的联合概率，得到系统稳定(或失稳)的概率。同时，采用条件概率方法处理电网拓扑、故障元件和故障类型等离散型随机变量。将条件概率方法与稳定域方法相结合，计算电力系统的失稳概率。故障前的限负荷是避免系统失稳的预防控制措施之一，可以用实际负荷水平与极限负荷的差值来反映失稳故障的损失。再结合故障发生概率，评估电力系统暂态稳定的风险。通过稳定域边界的快速估计来判断连续参数空间中样本子集的暂态稳定性，并用简单的减法运算代替失稳后果的动态评估，不但显著地减少了计算量，而且可以避免连续变量的离散化。研究故障位置和故障切除时间对发电机最小有功调整量(GMAV)的影响，利用曲线拟合及灵敏度分析技术快速估计GMAV随故障位置和故障切除时间的变化曲面。依据控制风险思想，以GMAV的控制代价乘以故障的概率作为该故障的暂态失稳风险。通过积分计及故障位置和故障切除时间的随机性，并采用条件概率法处理负荷水平、拓扑结构、故障类型和故障元件等随机因素。 仿真验证了以上算法的快速性和实用性。所得研究成果不仅具有理论上的意义，通过与工程现场的磨合，可望能早日为电力系统的规划和运行提供实用的暂态稳定不确定性分析工具。