本发明公开了一种暂态功角稳定裕度估算方法、装置及系统，方法包括基于预设的约束条件，通过优化暂态功角稳定特征量差异要求参数和暂态功角稳定裕度估算模型的参数，对用于聚类分析的样本进行样本组数最小化分组；通过优化各样本组基于暂态功角稳定特征量的方式距离模型参数，确定各样本组以中心样本为基准的有效方式距离；针对新方式下特征量关联设备都处于投运状态且其中所有非注入设备构成割集的样本组，计算中心样本、新方式二者间方式距离与有效方式距离的比值，根据其中最小值对应的中心样本及其所属样本组暂态功角稳定裕度估算模型的参数优化值，估算新方式的暂态功角稳定裕度。本发明能够大幅度提升暂态功角稳定评估的计算速度。