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本章主要介绍电力发展的历史沿革、电力系统的结构（包括物理组成结构和控制结构）、电力系统运行与控制概要。
电力发展的历史沿革
电力系统的发展，一方面体现了技术的进步，另一方面是伴随着各种标准的形成，例如电压等级、频率大小的制定等。但是，电力系统的复杂程度也在不断提高，安全稳定问题也更难分析。
电力系统的结构
电力系统可以分成发电（generation）、输电（transmission）和配电（distribution）三个环节。发电主要有发电站（generation station）组成，输电和配电根据连接的对象可以进一步分成主网（transmission system）、次网（subtransmission system）、配网（distribution system）。主网运行电压在230KV以上，主要用于远距离输电；次网运行电压在69KV到138KV之间，主要用于供电给工业负荷；配网运行电压在4KV到34.5KV之间的称之为主馈线，用于小型工业负荷，而运行电压在120/240V的称之为次级馈线，用于商业负荷和居民负荷。上述电压等级和中国不同，这不在本文讨论范围之内，仅作为对电网结构的简单理解。
电力系统运行状态分类
电力系统运行状态分为五种：正常、警戒、事故、崩溃、恢复，具体如下所示：
（1）正常状态：电力系统运行在规定范围内，不存在过载等现象，遇到故障稳定下来后也不存在越限。这种状态离稳定边界较远。
（2）警戒状态：电力系统没有发生越限，但是发生故障稳定后会发生设备过载，甚至发生故障后崩溃。这种状态离稳定边界较近。
（3）事故状态：电力系统正在遭受严重的故障，但是启动保护控制能够回到警戒状态
（4）崩溃状态：如果遭受严重故障后，任何措施都无法阻止连锁事件，电力系统则处于崩溃状态。
（5）恢复状态：电网崩溃后，重新恢复到正常状态或者警戒状态的过程，类似国内定义的黑启动。
为了保证电力系统尽可能的处于正常运行状态，需要有相配套的控制体系，目前控制手段主要是控制设备就地控制相邻的元件，系统控制中心（类似省调）会通过SCADA监测这些控制行为，而下图中的Pool Control Center是对多个系统进行监控的中心（类似总调）。调度员就是系统控制中心和Pool Control Center的关键技术人员，用以保证电力系统的安全运行。
电力系统控制结构
电力系统控制目的是使正常运行状态更加经济、警戒运行状态到正常运行状态、事故和崩溃状态能够回到正常运行状态或者警戒状态。总而言之，通过一系列控制使电力系统安全稳定经济运行，主要保证电压和频率能够维持在很小的范围波动，而同时又具有很高的可靠性。从宏观上来简化理解电力系统控制结构，电力系统可以控制的对象包括发电侧和输电侧。而这里又可以分为系统发电控制（system generation control）、发电单元控制（generating unit control）、输电控制（transimission control）。系统发电控制主要通过协调联络线功率、发电功率来保证电力系统的安全稳定经济运行。发电单元控制则是通过自身原动机、励磁系统等来响应系统发电控制对它的要求，如输出功率等。输电控制是利用各种控制设备如无功补偿设备来响应系统发电的要求，如电压、无功等。
