根据电气电子工程师协会和国际大电网工程师协会特别工作小组的定义，电力系统稳定性是指系统在某一给定的初始稳定工况下遭受干扰后，重新恢复稳定运行的能力，系统中的大多数变量不超出其允许的运行范围，并且保持结构上的整体性。

电力系统是一个高度非线性的系统，系统负荷、发电机输出功率以及主要运行参数等每时每刻都处于变化状态，没有一个绝对的稳态运行平衡点。为了便于评价系统的稳定性，常态假定系统初始状态为某一个平衡点，电力系统稳定性实际上就指系统在平衡点及其邻域上的稳定性，它由系统初始平衡点运行状态和干扰的性质共同决定。

电力系统运行过程中可能遭受各种各样的干扰，通常按照干扰的性质将其分为大干扰和小干扰。比如常常将负荷的经常性随机变化视为小干扰，而输电线路上发生的短路故障，或者一台大容量发电机组的突然退出运行视为大干扰。在负荷持续性随机变化的情况下，系统应进行自身运行状态调整，以适应负荷变化的能力；而在大干扰情况下，系统通常会由于需要隔离故障元件而引起自身结构上的变化。

在给定的平衡点上运行的实际电力系统，可能会在遭受某些大干扰的情况下继续保持稳定运行，而在另外一些干扰情况下则可能会失去稳定。这就要求系统在所有可能的干扰情况下都能保持系统的稳定运行既不现实也不经济，必须根据干扰发生的可能性大小来确定哪些情况下系统稳定性是必须考虑的。也就是说需要确定系统在稳定平衡点周围所具有的一个有限稳定区域，该区域越大，表明系统承受干扰的能力越强。初始运行点变化时，稳定区域也会发生相应的变化。(www.daowen.com)

电力系统到受干扰后，其中一些设备会产生相应的动作，系统运行状态也会发生相应的改变。比如，一台主设备发生故障后，继电保护装置将会动作以隔离故障设备，相应的系统潮流分布、网络各节点电压以及电机转速等都会发生变化；电压变化会引起发电机和输电系统中电压调节设备的动作；发电机转速的变化又会引起原动机调速系统动作；电压和频率的波动还会引起负荷从电网吸取功率的变化，这种变化与负荷的性质有很大的关系。进一步地，系统运行变量的变化可能还会引起保护装置动作，切除相应的受保护元件，从而弱化系统，甚至导致系统不稳定。

如果在遭受干扰后系统仍然保持稳定运行，系统将重新达到某一新的平衡运行状态，并且保持系统完整性，即系统中所有健全的发电机、负荷等电力元件仍然通过输电网络连接在一起，部分电力元件可能由于故障而被切除或者按计划退出运行以保持系统运行的连续性。大型互联电力系统在故障后，也可能会分裂为多个相互独立的系统运行，以尽可能减少切机和切负荷容量，最终通过自动控制装置或者调度人员操作使系统恢复到正常运行状态。另一方面，如果系统不稳定，发电机转子之间的相对转角会不断增加，或者节点电压会逐渐下降，并且导致连锁性故障，乃至系统大面积停电。