靜態(tài)穩定只是發(fā)電機并聯(lián)運行的必要條件，還不能說(shuō)明系統在遭受急劇擾動(dòng)時(shí)保持同步運行的能力。以電網(wǎng)發(fā)生短路為例來(lái)說(shuō)明這一問(wèn)題。當電網(wǎng)發(fā)生短路的時(shí)候，各發(fā)電機的功角特性及其輸出功率都會(huì )發(fā)生突然變化。比如在母線(xiàn)附近發(fā)生短路，母線(xiàn)電壓接近于零，發(fā)電機間就完全失去聯(lián)系和影響。由于柴油機調速器具有一定慣性，原動(dòng)機功率并不會(huì )立即改變，各發(fā)電機轉子在柴油機剩余功率的作用下被加速（也可能減速），每臺機組的加速情況取決于該機組的機械慣性、電氣特性、短路前的運行參數，以及短路阻抗和短路持續時(shí)間。因此，在短路被切除以后，不但各發(fā)電機轉子的相對位置發(fā)生了變化，而且轉速也不相一致，發(fā)電機轉子能否經(jīng)過(guò)一定的相對擺動(dòng)恢復同步運行，就要看各機組所具有的動(dòng)能以及柴油機剩余力矩的大小和方向了。為了定性地說(shuō)明問(wèn)題，只相對地看某一臺發(fā)電機轉子的擺動(dòng)過(guò)程，而不考慮其他機組動(dòng)態(tài)過(guò)程的影響。

假定在短路被切除以后，某臺發(fā)電機具有圖9.7所示的功角特性，且此時(shí)發(fā)電機的功角為θ_a，并假定此刻發(fā)電機轉子和電網(wǎng)的電壓矢量具有相同的轉速，即相對速度v為零。則在柴油機剩余功率的作用下，發(fā)電機轉子由θ_a被加速，θ角逐漸增大，在到達b點(diǎn)以前，柴油機轉矩總是大于發(fā)電機轉矩，加速過(guò)程一直要延續到b點(diǎn)為止。當θ=θ_b時(shí)，發(fā)電機輸出功率和柴油機功率相平衡，剩余轉矩為零，相對轉速v不再增加而達最大值。由于此時(shí)發(fā)電機轉子的轉速大于電壓矢量的轉速，發(fā)電機轉子將借助慣性越過(guò) b 點(diǎn)，繼續增大θ角，但是剩余功率改變了符號，發(fā)電機轉子開(kāi)始減速，直到c點(diǎn)，發(fā)電機的相對速度v為零，θ角達最大值，在剩余轉矩的作用下，轉子開(kāi)始了相反的運動(dòng)過(guò)程。發(fā)電機在加速過(guò)程中所獲得的動(dòng)能可用加速面積a'ab表示，在減速過(guò)程中所消耗的動(dòng)能可用減速面積bcc'表示，根據能量守恒原則，加速面積和減速面積應該相等。很顯然，減速面積的最大值為bcb'b，如果加速面積小于這一最大值（圖9.7中所示情況），則發(fā)電機轉子在阻尼因素的作用下，經(jīng)過(guò)若干擺動(dòng)之后，便可穩定在6點(diǎn)，說(shuō)明系統經(jīng)過(guò)短路這一擾動(dòng)后，具有功態(tài)穩定性；如果加速面積大于bcb'b，則發(fā)電機轉子的運動(dòng)將越過(guò)6'點(diǎn)，柴油機的剩余轉矩再次改變符號，使發(fā)電機轉子進(jìn)一步加速，直至失去同步，因此系統不具備動(dòng)態(tài)穩定性。

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