Kritische helderingshoek

De kritische schakelingshoek wordt gedefinieerd als de maximale toegestane variatie in de belastingshoekcurve tijdens een storing, waarbij het systeemsynchronisme verloren gaat als de storing niet wordt opgeheven. In essentie, wanneer er een storing optreedt in een elektrisch systeem, begint de belastingshoek te toenemen, waardoor het systeem instabiel kan raken. De specifieke hoek waarop het opheffen van de storing de stabiliteit van het systeem herstelt, wordt de kritische schakelingshoek genoemd.

Bij een gegeven initiële belastingsituatie bestaat er een specifieke kritische schakelingshoek. Als de werkelijke hoek waarop de storing wordt opgeheven deze kritische waarde overschrijdt, zal het systeem instabiel worden; omgekeerd, als het binnen de kritische drempel blijft, zal het systeem zijn stabiliteit behouden. Zoals in de onderstaande afbeelding wordt getoond, stelt curve A de vermogen-hoekrelatie voor onder normale, gezonde bedrijfsomstandigheden. Curve B geeft de vermogen-hoekcurve weer tijdens een storing, terwijl curve C de vermogen-hoekgedragingen na isolatie van de storing toont.

Hier vertegenwoordigt γ1 het verhoudingsgetal van de systeembreukreactantie tijdens normale (gezonde) bedrijfsomstandigheden ten opzichte van de reactantie bij het optreden van een storing. Intussen staat γ2 voor het verhoudingsgetal van de stabiele vermogenslimiet van het systeem na isolatie van de storing ten opzichte van die van het systeem onder de initiële bedrijfsomstandigheden. Wat betreft de tijdelijke stabiliteitslimiet, is een belangrijk criterium dat twee specifieke gebieden gelijk zijn, d.w.z. A1 = A2. Om uit te leggen, moet het gebied onder de curve adec (vormend als een rechthoek) overeenkomen met het gebied onder de curve da'b'bce. Deze gelijkheid van gebieden vormt een fundamentele voorwaarde voor het beoordelen of het energie-systeem tijdens en na een tijdelijke storing stabiel kan blijven, zodat de door de storing ingevoerde energie-ongelijkheden goed kunnen worden beheerd om systeeminstorting te voorkomen.

Dus als γ1, γ2 en δ0 bekend zijn, kan de kritische schakelingshoek δc worden bepaald.