პირველად უნდა გავიგოთ ძალის სტაბილურობის შესწავლა. სტაბილურობის შესწავლა არის პროცედურა სისტემის სტაბილურობის განსაზღვრა ზოგიერთი შეშფოთების შემდეგ და ეს შემდეგ შემდგომი ჩართვის (ON და OFF) მოქმედებებით. ძალის სისტემაში, სინქრონული მანქანის ქცევა შეიძლება შეიცვალოს ამ შეშფოთებების გამო. ამ შეშფოთების შეფასება სტაბილურობის შესწავლებში არის ტრანსიენტური სტაბილურობის შესწავლა და სტაციონარული სტაბილურობის შესწავლა. სტაციონარული სტაბილურობის შესწავლა ახსენებს იმას, რომ სისტემა შეინარჩუნებს თუ არა სინქრონულობას პატარა შეშფოთების შემდეგ. ტრანსიენტური სტაბილურობის შესწავლა ახსენებს იმას, რომ სისტემა შეინარჩუნებს თუ არა სინქრონულობას დიდი ან სევდიანი შეშფოთების შემდეგ.
ეს შეშფოთებები შეიძლება იყოს შორტკირება, უცელქმედი დიდი ტვირთის დაკარგვა ან გენერაციის დაკარგვა. ამ შესწავლის მიზანია გამოვიანგარიშოთ, რომ ტვირთის კუთხე დაბრუნდება თუ არა სტაციონარულ მნიშვნელობას შეშფოთების შემდგომ. აქ, არალინეარული განტოლებები ამოხსნილია სტაბილურობის განსაზღვრვისთვის. ტოლი ფართობის კრიტერიუმი დაკავშირებულია ტრანსიენტურ სტაბილურობას თუ არა. ეს არის საკმაოდ მარტივი გრაფიკული მეთოდი, რომელიც გამოიყენება სინგლი მანქანის ან ორმანქანიანი სისტემის ტრანსიენტური სტაბილურობის განსაზღვრას უსასრულო ავტობუსის წინააღმდეგ.
შეკლების გარეშე ხაზზე ტრანსპორტირებული ნამდვილი ძალა იქნება
შევითვალოთ, რომ სინქრონული მანქანაში ხდება შეშფოთება, რომელიც იმუშავებდა სტაციონარულ მდგომარეობაში. აქ, დასატვირთებლად მიცემული ძალა არის
შეშფოთების გასასუფთავებლად, შეშფოთების სექციაში უნდა გაიხსნას შერეული გარეშემავალი. ეს პროცესი იღებს 5/6 ციკლს და შემდგომი შეშფოთების ტრანსიენტური რეჟიმი იღებს დამატებით რამდენიმე ციკლს.
მუხლის ძალა, რომელიც აძლევს შესატვირთად ძალას, მუშაობს სხივის ტურბინით. ტურბინის მასის სისტემის დროის მუდმივი არის რამდენიმე წამი და ელექტრო სისტემისთვის ეს არის მილიწამებში. ასე რომ, როდესაც ელექტრო ტრანსიენტები ხდება, მექანიკური ძალა რჩება სტაბილური. ტრანსიენტური შესწავლა ძირითადად შეხედულია სისტემის შესაძლებლობას შეშფოთების გასასუფთავებლად და სტაბილური ძალის გაცემას ახალი შესაძლო ტვირთის კუთხით (δ).
ხარისხის კუთხის მრუდი განხილულია, რომელიც ნაჩვენებია ფიგ.1-ში. წარმოიდგინეთ სისტემა, რომელიც აძლევს 'Pm' ძალას δ0 კუთხით (ფიგ.2) და მუშაობს სტაციონარულ მდგომარეობაში. როდესაც ხდება შეშფოთება, შერეული გარეშემავალები გაიხსნება და ნამდვილი ძალა შეიცვლება ნულით. მაგრამ Pm რჩება სტაბილური. შედეგად, აჩქარების ძალა,
ძალის განსხვავება შეიძლება შეიცვალოს კინეტიკური ენერგიის შეცვლა როტორის მასებში. ასე რომ, შესაძლებელი არანულოვანი აჩქარების ძალის სტაბილური შედეგის გამო, როტორი დაიწყებს აჩქარებას. შედეგად, ტვირთის კუთხე (δ) იზრდება.
ახლა შეგვიძლია განვიხილოთ კუთხე δc, რომელზეც შერეული გარეშემავალი დაიხურება. ძალა დაბრუნდება ჩვეულებრივ მუშაობის მრუდზე. ამ მომენტში, ელექტრო ძალა იქნება მეტი, ვიდრე მექანიკური ძალა. მაგრამ აჩქარების ძალა (Pa) იქნება უარყოფითი. შესაბამისად, მანქანა დაიწყებს დააჩქარებას. ტვირთის კუთხე ჯერ კიდევ იზრდება როტორის ინერციის გამო. ეს ზრდა შეეჩერება და როტორი დაიწყებს დააჩქარებას ან სისტემის სინქრონულობა დაიკარგება.
Swings განტოლება არის
Pm → მექანიკური ძალა
Pe → ელექტრო ძალა
δ → ტვირთის კუთხე
H → ინერციის მუდმივა
ωs → სინქრონული სიჩქარე
ვიცით, რომ,
განტოლება (2)-ს ჩასმა განტოლება (1)-ში, ვიღებთ
ახლა, გამრავლეთ dt განტოლების (3) ნებისმიერი მხარეს და ინტეგრირეთ ეს განტოლება ორ შემთხვევით ტვირთის კუთხეს შორის, რომლებიც არიან δ0 და δc. შემდეგ ვიღებთ,
დავუშვათ, რომ გენერატორი შესაბამისად დასუსტდება ტვირთის კუთხით δ0. ვიცით, რომ
შეშფოთების დროს მანქანა დაიწყებს აჩქარებას. როდესაც შეშფოთება გაისუფთავება, ის განასახიერებს სიჩქარეს სანამ მიღწევს მაქსიმალურ მნიშვნელობას (δc). ამ წერტილზე,
