随着互联系统规模和复杂度的不断增加,系统构成元素呈多元化发展,各元件之间密切联系、相互作用,电网运行不确定性增加。同时,能源生产与消费革命推动下的清洁能源的大力发展,使得系统运行参数波动增大,偶发性事故屡见不鲜。随机性与不可预测性导致网络故障逐渐演变成多重环节耦合而成的复杂结果。系统运行方式的频繁变化使得基于离线模式下的复杂系统暂态稳定预测方法出现较大程度的不适应性。暂态稳定判别与紧急控制装置动作缺乏协同性,离线控制策略的制定与选取过程略显粗糙。因此,建立精准的暂态稳定在线量化方法是电力系统安全稳定运行的重要保障。保护装置的实际动作情况与系统暂态稳定运行能力有很大的关系,然而目前继电保护研究与系统暂态稳定性分析之间是相互割裂的。为解决此问题,本文提出了一系列基于保护信息的具有预判系统安全运行能力的暂态稳定裕度在线量化评估方法。此方法搭建起了继电保护与暂态稳定分析之间的沟通渠道,计及保护动作行为信息,对故障后系统的暂态稳定性进行在线量化。首先,对已有暂态稳定研究方法进行了归纳比较,详细阐述了不同方法适用范围与弊端,论述了在线评估暂态稳定裕度的必要性,并提出了构建基于保护装置实际动作信息与稳定运行状态的精细化控制策略,借助多维故障全景信息建立了具有超前评价功能的系统稳定边界模型。然后,以能量函数为入手点,提出具有较高预测精度的系统运行轨迹函数关系式的实用计算方法。将推导结果与仿真结果相比较,两种方法所呈现的稳定边界曲线变化趋势重合度很高,即验证了推导得出的实用计算方法的正确性。将推导得出的角度计算公式运用到能量函数的构建中,仿真证明了其在能量计算与稳定裕度量化方面具有较高准确度。最后,针对系统结构模型获知难度大或多机系统分群特征不明显问题,提出了基于LASSO回归算法的暂态稳定裕度分析方法。以极限切除时间为样本指数,在大数据高效处理的基础上利用机器学习方法实现对数据的回归计算,完成对极限切除时间的超前预测及稳定裕度的在线评估。经仿真验证其计算误差与误、漏报警率均在可接受范围内。