“十五”期間系統性地創立了電力大系統非線性魯棒控制新理論體系，并且還緻力于“新理論－新技術”相結合的研究工作。主要研究工作和成果包括：
      1）建立了電力系統非線性魯棒穩定控制新理論體系，主要創新點包括：
        對多機電力系統建立了具有一般性的考慮幹擾的非線性系統動态模型，在其魯棒控制器設計方面開辟了兩條新途徑：一是利用微分幾何控制理論發展了一套反饋線性化H¥方法并給出了嚴格的魯棒性證明；二是直接求解系統的耗散積分方程。這兩類方法成功突破了非線性魯棒控制理論近二十年來徘徊于求解HJI不等式的瓶頸，具有重大創新性。
        針對一類非最小相位跟蹤的仿射非線性系統的最優或魯棒控制問題，提出一種“狀态－動态－量測（SDM）反饋設計方法，該理論對解決大型水輪發電機組的非線性最優調速器問題十分有效，且具一般性。
      2）發展了一套新的非線性系統控制設計方法，主要創新之處為：
          對一般含内部未建模動态和外部幹擾的不确定非線性系統，根據微分對策理論提出了新的魯棒控制器的設計原理，同時給出了控制器魯棒性的數學證明。該設計原理既有嚴密的數學基礎，又有明顯的工程意義，是控制科學和控制工程交叉的一個重要進展。
        針對受控系統參數不确定和含外部幹擾的情況，提出了一種非線性控制器的動态遞推設計方法。利用該設計方法可以直接構造系統能量存貯函數，從而構造出魯棒控制器。
        提出了一種新的非線性微分代數系統的L2增益分析及狀态反饋H¥控制器的設計方法，給出了不确定非線性系統的耗散Hamiltonian實現方法及魯棒控制律。
      3）提出了“數字電力系統”（DPS）的定義、内容、功能和研究方法及技術路線并取得了階段性成果，在國家實驗室完成了“數字動模”的建設；
      4) 研制成功大型水輪發電機組調速非線性魯棒控制裝置，該技術被國家電網公司專家組評定為“國際領先水平”。
        該研究方向在“十五”期間已完成的重要科研項目包括國家重點基礎研究發展規劃項目(973)“我國電力大系統災變防治和經濟運行的重大科學問題”、國家自然科學基金重點項目“電力系統非線性魯棒穩定控制代數化幾何方法及工程應用”和其他十多項科研項目。
        本研究方向“十五”期間代表性成果有：
      1、盧強，孫元章，梅生偉, Nonlinear Control Systems and Power Systems Dynamics, Kluwer Acadmec Publishers, Norwell, MA 2061, U.S.A, 2001

       2、梅生偉, 現代魯棒控制理論及應用, bevictor伟德官网出版社, 2003,

       3、盧強，梅生偉等，電力系統非線性魯棒控制理論及工程應用，2005教育部自然科學一等獎。

    4、Qiang Lu, Shengwei Mei, Wei Hu, Felix F. Wu, Yixin Ni, Tielong Shen., Nonlinear Decentralized Disturbance Attenuation Excitation Control via New Recursive Design for Multi-machine Power Systems, IEEE Trans. Power System, 2001, SCI(485WT)

      5、Shengwei Mei, Juming Chen, Qiang Lu, Y. H. Song, Masuo Goto, Akihiko Yokoyama, Nonlinear Multi-target H¥ Controller for Thyristor-controlled series compensation, IEE Proceedings-Generation Transmission And Distribution, 2001, SCI(515UC)

     6、Wei Hu, Shengwei Mei, Qiang Lu, Tielong Shen, Akihiko Yokoyama, Nonlinear Adaptive Decentralized Stabilizing Control of Multimachine System, the Applied Mathematics and Computation, 2002, EI(03047336579)

     7、Qiang LU, Wencong WANG, Chen SHEN, Shengwei MEI, Intelligent optimal sieving method for control of FACTS devices in multi-machine power systems, International Journal of Electric Power Systems Research, 2002, SCI(518RK)

      8、 Mei, Shengwei; Guan, Tianqi; Lu, Qiang; Song, Yong Hua; Goto, Masuo, Nonlinear disturbance attenuation control of static phase shifter in sense of L2-gain, European Transactions on Electrical Power, 2003, SCI(699UP)

       9、Liu, Feng; Mei, Shengwei; Lu, Qiang; Ni, Yixin; Wu, Felix F.; Yokoyama, Akihiko, The nonlinear internal control of STATCOM, International Journal of Electrical Power and Energy System, 2003, SCI(658GT)

       10、 Shengwei Mei, Feng Liu, Ying Chen, Qiang Lu, Co-ordinated H control of excitation and governor of hydroturbo-generator sets: a Hamiltonian approach, International Journal of Robust and Nonlinear Control Early View, 2004, SCI(831WS)

      11、 Zhang XM, Song YH, Lu Q, et al., Dynamic available transfer capability (ATC) evaluation by dynamic constrained optimization, , IEEE TRANSACTIONS ON POWER SYSTEMS , 2004, SCI(818ZP)

       12、 Ma J, Lu Q, Mei SW, et al, Anatomy of spot price in open power markets, ELECTR POW COMPO SYS, 2004, SCI(755NJ)

       13、Feng Liu, Shengwei Mei, Deming Xia, et al, Experimental Evaluation of Nonlinear Robust Control for SMES to Improve the Transient Stability of Power Systems, IEEE Transaction on Energy Conversion, 2004, SCI(871YE)

      14、Feng Liu, Mei Shengwei, Qiang Lu, et al, Recursive Design of Nonlinear Disturbance Attenuation Control for STATCOM, International Journal of Control, Automation and Systems, 2005, SCI(930UM)

       15、Mei, S.; Shen, T.; Hu, W.; Lu, Q.; Sun, L, Robust H∞ control of a Hamiltonian system with uncertainty and its application to a multi-machine power system, Control Theory and Applications, IEE Proceedings, 2005, SCI(921FL)