電力系統穩態分析
主要研究電力系統穩態運行的性能，包括系統有功和無功功率的平衡，網路節點電壓和支路功率的分布等，解決系統有功功率和頻率調整，無功功率和電壓控制等問題。電力系統潮流計算是電力系統穩態分析的基礎。潮流計算的結果可以給出電力系統穩態運行時各節點電壓和各支路功率的分布。在不同系統運行方式下進行大量潮流計算，可以研究並從中選擇確定經濟上合理、技術上可行、安全可靠的運行方式。潮流計算還給出電力網的功率損耗，便於進行網據分析，並進一步制定降低網損的措施。潮流計算還可以用於電力網事故預想，確定事故影響的程度和防止事故擴大的措施。潮流計算也用於輸電線路工頻過電壓研究和調相、調壓分析，為確定輸電線路並聯補償容量、變壓器可調分接頭設定等系統設計的主要參數以及線路絕緣水平提供部分依據。諧波分析主要通過諧波潮流計算，研究在特定諧波源作用下，電力網內各節點諧波電壓和支路諧波電流的分布，確定諧波源的影響從而制定消除諧波的措施。
電力系統故障分析
主要研究電力系統中發生故障（包括短路、斷線和非正常操作）時，故障電流、電壓及其在電力網中的分布。短路電流計算是故障分析的的主要內容。短路電流計算的目的，是確定短路故障的嚴重程度，選擇電氣設備參數。整定繼電保護，分析系統中負序及零序電流的分布，從而確定其對電氣設備和系統的影響。
電力系統暫態分析
主要研究電力系統受到擾動後的電磁和機電暫態過程，包括電磁暫態過程的分析和機電暫態過程的分析。
電磁暫態過程的分析
主要研究電力系統故障和操作過電壓及諧振過電壓，為變壓器、斷路器等高壓電氣設備和輸電線路的絕緣配合和過電壓保護的選擇，以及降低或限制電力系統過電壓技術措施的制訂提供依據。
機電暫態過程的分析
主要研究電力系統受到大擾動後的暫態穩定和受到小擾動後的靜態穩定性能。其中暫態穩定分析是研究電力系統受到諸如短路故障，切除或投入線路、發電機、負荷，發電機失去勵磁或者衝擊性負荷等大擾動作用下，電力系統的動態行為和保持同步穩定運行的能力。為選擇規劃設計中的電力系統的網路結構，校驗和分析運行中的電力系統的穩定性能和穩定破壞事故，制訂防止穩定破壞的措施提供依據。靜態穩定分析為確定輸電系統的輸送功率，分析靜態穩定破壞和低頻振盪事故的原因，選擇發電機勵磁調節系統、電力系統穩定器的形式和參數提供依據。
電力系統分析工具三要有暫態網路分析儀、物理模擬裝置和計算機數字仿真。
暫態網路分析儀用阻抗模型模擬電力網用於電磁暫態過程的研究。其變壓器、線路的頻變電氣參數具有較高精度，而且利用計算機技術進行數據的收集處理和分析，有較強的實用價值。
電力系統動態模擬裝置
曾廣泛用於電力系統穩定研究和機電暫態分析。該模擬裝置的所有元件均為物理仿真模型，模擬產生的物理現象可與實際電力系統一一對應，可用於考核校驗實際電力系統繼電保護和自動裝置。但由於模擬裝置中元件的數量有眼，模擬試驗周期長以及計算機數字仿真的迅速發展等原因，其實際套用受到了限制。
計算機數字仿真
目前電力系統分析的主要方法。電力系統分析的理論研究和計算機技術的發展和廣泛套用，促進了電力系統分析方法的進步和發展。理論研究為電力系統分析建立了堅實的理論基礎，例如三相交流電力系統不對稱故障和操作下電壓、電流計算的對稱分量法，以及描述同步電機的電壓、電流、磁鏈等電磁量與轉矩、轉速等機械量之間的相互關係的派克方程。前者為現代電力系統網路分析提供了重要的方法依據，而後者奠定了同步電機暫態分析的基礎。矩陣、圖論、數值計算等與計算機相關的套用數學分支在電力系統分析領域的套用與發展，使電力系統分析數學表達的形式、建立數學模型的方法、數值計算方法等方面發生了很大變化，從而大大提高了電力系統分析的規模和速度，適應了現代大規模電力系統（幾千個節點、上萬條支路）和實時控制快速分析的需要，這是其他分析手段無法比擬的。
