Κρίσιμη Γωνία Καθαρισμού

Ο κρίσιμος γωνιακός ρυθμός ορίζεται ως η μέγιστη επιτρεπτή μεταβολή στην καμπύλη της γωνίας φορτίου κατά τη διάρκεια μιας βλάβης, πέρα από την οποία χάνεται η συγχρονισμένη λειτουργία του συστήματος αν η βλάβη δεν επιλυθεί. Στην ουσία, όταν συμβαίνει μια βλάβη σε ένα ηλεκτρικό σύστημα, η γωνία φορτίου αρχίζει να αυξάνεται, θέτοντας το σύστημα σε κίνδυνο αστάθειας. Η συγκεκριμένη γωνία στην οποία η επίλυση της βλάβης επαναφέρει τη σταθερότητα του συστήματος αναφέρεται ως κρίσιμος γωνιακός ρυθμός.

Για μια συγκεκριμένη αρχική συνθήκη φορτίου, υπάρχει ένας συγκεκριμένος κρίσιμος γωνιακός ρυθμός. Εάν η πραγματική γωνία στην οποία επιλύεται η βλάβη υπερβαίνει αυτή την κρίσιμη τιμή, το σύστημα θα γίνει ασταθές· αντιθέτως, αν παραμένει εντός του κρίσιμου ορίου, το σύστημα θα διατηρήσει τη σταθερότητά του. Όπως φαίνεται στο διάγραμμα παρακάτω, η καμπύλη A αντιπροσωπεύει τη σχέση δύναμη-γωνία κατά την κανονική, υγιή λειτουργία. Η καμπύλη B απεικονίζει την καμπύλη δύναμη-γωνία κατά τη διάρκεια μιας βλάβης, ενώ η καμπύλη C δείχνει τη συμπεριφορά δύναμη-γωνία μετά την απομόνωση της βλάβης.

Εδώ, η γ1 αντιπροσωπεύει τον λόγο της αντίδρασης του συστήματος κατά την κανονική (υγιή) λειτουργία σε σχέση με την αντίδραση κατά τη διάρκεια μιας βλάβης. Παράλληλα, η γ2 δηλώνει τον λόγο του όριου σταθερής δύναμης του συστήματος μετά την απομόνωση της βλάβης σε σχέση με την αρχική λειτουργική συνθήκη. Σχετικά με το όριο μεταβατικής σταθερότητας, ένα βασικό κριτήριο είναι ότι δύο συγκεκριμένες περιοχές είναι ίσες, δηλαδή A1 = A2. Για να διευκρινίσουμε, η περιοχή κάτω από την καμπύλη adec (με σχήμα ορθογωνίου) πρέπει να ταιριάζει με την περιοχή κάτω από την καμπύλη da'b'bce. Αυτή η ισότητα περιοχών αποτελεί ένα βασικό κριτήριο για την εκτίμηση εάν το ηλεκτρικό σύστημα μπορεί να διατηρήσει τη σταθερότητά του κατά τη διάρκεια και μετά την μεταβατική βλάβη, εξασφαλίζοντας ότι οι διαταραχές ενέργειας που προκαλεί η βλάβη μπορούν να διαχειριστούν κατάλληλα για να αποφευχθεί η κατάρρευση του συστήματος.

Έτσι, αν γνωρίζονται οι γ1, γ2 και δ0, μπορεί να καθοριστεί ο κρίσιμος γωνιακός ρυθμός δc.