NEC在设计中，对于小干扰和大干扰，都採用电力系统精确的非线性模型 。套用微 分几何方法对电力模型(可表示为一个标準的仿射非线性系统)进行精确线性化，寻找适 当的坐标变换及非线性状态反馈，使系统转化为一个完全可控的线性系统，由此求出线性 最优控制，从而求得非线性控制 。经变数代换，最终得出非线性最优控制规律NOEC 。清华大学用这种NEC的理论和方法设计并研究成功GEC-1型微机非线性励磁控 制器，它一举解决了电力系统小干扰与大干扰控制的统一性、控制对电网参数的鲁棒 性、分散最优控制等三个关键问题，有利于提高输电系统的安全稳定水平 。GEC-1型微机非线性励磁控制器，从1994年11月起已经在丰满水电站一台容量为 85MW的水轮发电机组和10台容量为100～200MW的汽轮发电机上成功地运行 。西北电网的稳定仿真计算表明，依靠这种控制器不仅抑制了西电东送所出现的弱阻尼振荡，而且还 提高了东电西送动态稳定极限 。对三峡工程机组励磁方式的研究表明，採用NEC方式，在 各种运行方式下，都能提供很强的人工阻尼，在提高系统暂态和静态稳定方面，均优于目前 的所有PSS和LOEC 。以单机对无穷大系统的为例，静态稳定极限比採用PID方式提高 35.7%，比採用PSS方式提高7.1%，比採用LOEC方式提高15.7%;暂态稳定极限比採用 PID方式提高38%，比採用PSS方式提高4.7%，比採用LOEC方式提高14.2% 。