由于传统的电力系统暂态稳定分析方法存在一些不可避免的缺陷，因此使得电力系统的暂态稳定分析在精度和速度方面很难有较大的突破。随着近年来非线性系统理论的发展，很多学者开始将一些非线性系统的新理论广泛用于电力系统中，获得了很多好的成果。 本文在分析了电力系统暂态过渡过程的基础上，在采用NormalForm变换方法分析电力系统的暂态稳定性方面进行了深入的研究，通过NormalForm变换，可以将原系统主导不稳定平衡点附近的稳定边界映射到Z空间，并形成该空间中的一个超平面zi=0(其中i对应于唯一的正特征值)，由于描述原系统的微分方程组经过NormalForm变换后将化为Z空间中的线性系统微分方程组，所以各变量可解析表达，再利用NormalForm反变换则可以得到原系统空间中各变量的解析表达式，它是关于变量z1,z2……zn的代数方程组，又由于稳定边界对应于zi=0，所以原系统空间中的局部稳定边界可求。在单机无穷大系统中，这个稳定边界和暂态能量函数法所求的稳定边界在主导不稳定平衡点附近是一致的，所以NormalForm变换方法在确定局部稳定边界方面是很有效的。 本文在求得电力系统的稳定边界后，提出了通过判断持续故障轨迹何时和稳定边界相交来求临界切除时间的方法，这种方法在理论上可行，在计算结果上比较有效。计算出电力系统发生故障时的临界切除时间后，根据它与实际切除时间的比较就可以判断系统在故障切除后是否能稳定运行。同时，还可以得到时间裕度，用时间作为电力系统稳定裕度的度量比用能量度量更加直观，对于运行人员而言容易接受，并且能使他们对电力系统的运行状态有一个较清晰的认识。