L'angle critique de dégagement est défini comme la variation maximale permise de la courbe de l'angle de charge pendant une panne, au-delà de laquelle le système perd sa synchronisation si la panne n'est pas éliminée. En substance, lorsqu'une panne se produit dans un système électrique, l'angle de charge commence à augmenter, mettant le système en risque d'instabilité. L'angle spécifique auquel l'élimination de la panne restaure la stabilité du système est appelé angle critique de dégagement.
Pour une condition de charge initiale donnée, il existe un angle critique de dégagement spécifique. Si l'angle réel auquel la panne est éliminée dépasse cette valeur critique, le système deviendra instable ; inversement, s'il reste en dessous du seuil critique, le système maintiendra sa stabilité. Comme illustré dans le diagramme ci-dessous, la courbe A représente la relation puissance-angle sous des conditions de fonctionnement normales et saines. La courbe B illustre la courbe puissance-angle pendant une panne, tandis que la courbe C montre le comportement puissance-angle après l'isolement de la panne.

Ici, γ1 représente le rapport de la réactance du système pendant le fonctionnement normal (sain) à la réactance lorsque survient une panne. Quant à γ2, il désigne le rapport de la limite de puissance en régime permanent du système après l'isolement de la panne par rapport à celle du système sous sa condition de fonctionnement initiale. Concernant la limite de stabilité transitoire, un critère clé est que deux zones spécifiques soient égales, c'est-à-dire A1 = A2. Pour préciser, la zone sous la courbe adec (en forme de rectangle) doit correspondre à la zone sous la courbe da'b'bce. Cette égalité des zones sert de condition fondamentale pour évaluer si le système de puissance peut maintenir sa stabilité pendant et après un événement de panne transitoire, assurant que les déséquilibres d'énergie introduits par la panne puissent être gérés correctement pour prévenir l'effondrement du système.

Ainsi, si γ1, γ2 et δ0 sont connus, l'angle critique de dégagement δc peut être déterminé.