קריטריון השטחים השווים

ראשית עלינו להבין את חקר היציבות של האנרגיה. חקר היציבות הוא התהליך לקביעת יציבות של מערכת עקב הפרעות מסוימות, ומשתלב בפעולות מתג (ON ו-OFF). במערכת האנרגיה, התנהגות המכונה הסינכרונית יכולה להשתנות עקב הפרעות אלו. הערכה של השפעה זו בחקר היציבות היא חקר יציבות טרנסיאנטית וחקר יציבות מצב סטטי. חקר יציבות מצב סטטי מתייחס לשאלה אם הסינכרוניות נשמרת או לא כאשר המערכת נחשפת להפרעות קטנות. חקר יציבות טרנסיאנטית משמעו אם הסינכרוניות נשמרת או לא כאשר המערכת נחשפת להפרעות גדולות או קשות.
ההפרעות הללו עשויות להיות קצר מסלול, תוספת או אובדן עומס גדול פתאומי או אובדן ייצור. המטרה של חקר זה היא למצוא אם זווית העומס חוזרת לערך יציב לאחר סילוק ההפרעה. כאן, משוואות לא ליניאריות מוצגות כדי לקבוע את היציבות. קריטריון השטח השווה קשור ליציבות טרנסיאנטית. זהו למעשה שיטה גרפית פשוטה מאוד המשמשת לקביעת יציבות טרנסיאנטית של מערכת מכונה אחת או שתי מכונות מול מאגר אינסופי.

קריטריון השטח השווה ליציבות

בקו ללא אובדן, החשמל המועבר יהיה
נניח שמתרחשת תקלה במזגן סינכרוני שהופעל במצב יציב. כאן, החשמל המסופק נתון על ידי
כדי לסלק תקלה, יש לפתוח את מתג הקוטף בסעיף התקלה. תהליך זה לוקח 5/6 מחזורים והטרנסיאנטים שאחרי הסילוק ייקחו מספר מחזורים נוספים.

המנוע הראשי שמספק את כוח הכניסה מופעל באמצעות טורבינתخار. עבור מערכת הטורבינה, קבוע הזמן הוא בסדר גודל של מספר שניות而对于电力系统，它是在毫秒级的。因此，在电瞬变发生时，机械功率保持稳定。瞬态研究主要关注电力系统从故障中恢复并以新的可能负载角（δ）提供稳定功率的能力。

考虑功率角曲线，如图1所示。想象一个系统在δ0角度下输送‘Pm’功率（见图2）处于稳态工作。当发生故障时；断路器打开，实际功率降为零。但Pm将保持稳定。因此，加速功率为
功率差将导致存储在转子质量中的动能变化率。因此，由于非零加速功率的稳定影响，转子将会加速。结果，负载角（δ）将会增加。
现在，我们可以考虑一个角度δc，在这个角度断路器重新闭合。此时，功率将回到正常运行曲线。此时，电功率将高于机械功率。但是，加速功率（Pa）将是负的。因此，机器将减速。由于转子质量的惯性，负载功率角将继续增加。这种负载功率角的增加最终会停止，机器的转子将开始减速或系统同步将丢失。

摇摆方程如下

Pm → 机械功率
Pe → 电功率
δ → 负载角
H → 惯性常数
ωs → 同步速度
我们知道

将方程 (2) 代入方程 (1)，我们得到

现在，将dt乘到方程 (3) 的两边并对任意两个负载角δ0和δc进行积分。然后我们得到

假设当负载角为δ0时发电机静止。我们知道
在故障发生时，机器将开始加速。当故障被清除后，它将继续增加速度直到达到峰值（δc）。此时，
因此，从方程 (4) 得到的加速面积是

同样，减速面积是

接下来，我们可以假设线路在负载角δc时重合。在这种情况下，加速面积大于减速面积。A1 > A2。发电机的负载角将超过点δm。超过这一点后，机械功率大于电功率，这迫使加速功率保持正值。在减速之前，发电机因此加速。结果，系统变得不稳定。
当A2 > A1时，系统将在再次加速之前完全减速。这里，转子惯性将迫使后续的加速和减速面积比之前的更小。结果，系统将达到稳态。
当A2 = A1时，稳定性极限由这个条件定义。此时，清除角为δcr，即临界清除角。
因为A2 = A1。我们得到

临界清除角与面积相等有关，称为等面积准则。它可以用来确定系统在不越过稳定性极限的情况下所能承受的最大负荷。

Statement: Respect the original, good articles worth sharing, if there is infringement please contact delete.

ראשית עלינו להבין את חקר היציבות של האנרגיה. חקר היציבות הוא התהליך לקביעת יציבות של מערכת עקב הפרעות מסוימות, ומשתלב בפעולות מתג (ON ו-OFF). במערכת האנרגיה, התנהגות המכונה הסינכרונית יכולה להשתנות עקב הפרעות אלו