随着我国特高压工程的不断推进,电力系统结构越来越复杂,与此同时,涉网火电机组具有较强的耦合性,构建高精度的火电机组异常波动在线预警系统,保障电力系统安全稳定运行具有重要的现实意义。构建高效预警系统的基础是高精度的模型。本文在对多种火电机组异常波动实例进行分析的基础上,总结了常用串级涉网特性分析模型存在的局限性,并对其中的模块进行了改进,以此建立了完整的汽轮机涉网模型,并将其应用于电力系统稳定性分析仿真研究中。仿真结果表明改进后的模型更符合实际运行情况,但模型中对流量特性的研究较少,在一定程度上限制了模型的应用。鉴于火电机组流量特性对模型精度具有重要的影响,从机理分析出发,结合历史数据,提出了基于海量数据的火电机组流量特性分析方法。基于流量特性分析结果,开展了考虑流量的高精度火电机组涉网特性模型的仿真研究。在详细分析调度决策系统核心需求的基础上,开发了火电机组并网特性预警系统,系统包括涉网机组模型建模及在线修正、异常波动预警和一次调频裕度实时监测功能。最后将该系统应用于华北地区的机组并网监测中,有效保障京津唐电网安全稳定运行。结尾对本文工作进行了总结,同时对涉网特性分析模型的改进和在线辅助决策系统的进一步开发进行了展望。