本发明公开了一种安全稳定控制系统的结构优化方法及应用，包括：1计算各通信通道和站点可靠性参数；2计及站点、通信通道可靠性参数及各底层站点控制的资源，计算顶层站点对各底层站点的控制能力；3计算安全稳定控制系统的控制能力和能量冗余度；4基于能量冗余度大小和控制能力对站点的灵敏度，确定薄弱站点；5以通信时延和带宽为约束，以控制能力最大、能量冗余度最小、区域等效控制能力平衡差最小为目标函数，采用环网结构构建安全稳定控制系统模型；6采用萤火虫算法求解所述安全稳定控制系统模型，得到优化后的安全稳定控制系统的拓扑结构。本发明采用环网架构能优化安全稳定控制系统结构，能提高安全稳定控制系统的控制性能。