稳态稳定性被定义为电力系统在小中断后保持其初始状态或在干扰仍然存在时达到非常接近初始状态的能力。稳态稳定性在电力系统的规划和设计、开发专用自动控制装置、将系统的新元件投入运行或修改其新的运行状态中非常重要。
稳态极限的估计对于电力系统分析非常重要。电力系统分析包括检查处于指定稳态的电力系统，确定其稳定性极限和定性估计瞬态。它还估计励磁系统及其控制装置的类型选择、控制模式、励磁和自动化控制系统的参数。
稳定性的选择是根据稳态条件下或瞬态期间电能的稳定性极限或质量的要求进行的。稳态极限是指当功率逐渐增加时，通过特定点而不导致稳定性损失的最大功率流量。
当一个部件中的所有机器一起运行时，它们被视为在该点连接的一台大型机器。甚至，如果机器没有连接到同一母线并且由大电抗隔开，它们也被认为是一台大型机器。电力系统中的大型系统始终应该具有恒定电压，并被视为无限总线。
考虑一个系统由发电机G，传输线和负载形式的同步电机M组成。
下面显示的表达式给出了由发电机 G 和同步电机 M 开发的功率。
下面的表达式给出了发电机 G 和同步电机 M 产生的最大功率
其中 A、B 和 D 是两个终端机的广义常数。上述表达式将在电压的情况下以瓦特和每相为单位给出功率，并以伏特为单位作为相电压。
系统不稳定的原因
考虑一个连接到无限母线并以恒定速度运行的同步电机。输入功率等于功率输出加上损耗。如果将轴负载的最小增量添加到电机上，则电机的功率增加，电机的输入功率保持不变。因此，电机的净扭矩趋向于延缓它，其速度暂时下降。
转矩的延迟降低了电机转速，电机内部电压与系统电压之间的相位角增加，直到电功率输入等于功率输出加上损耗。
在瞬态功率间隔期间，输入到电机的电功率小于机械负载，所需的多余功率由旋转系统中存储的能量提供。电机围绕平衡振荡，可能最终停止或失去同步。当施加大负载或负载在机器上施加得太突然时，系统也会失去稳定性。
下面的等式显示了电机可以产生的最大功率。仅当功率角（δ）=负载角（β）时，才能获得负载值。并且负载可能会增加，直到达到此条件。在此条件之后，如果负载上升，则机器将失去同步性和所需的过功率。
多余的动力将来自旋转系统的储存能量，速度下降。功率越大，角度越小，直到电机静止。
电机和发电机功率之间的差值为任何δ值开发等于线路损耗。如果线路的电阻和分流导纳可以忽略不计，那么我们得到交流发电机和电机之间传输的功率的以下表达式。
提高稳态限值的方法
交流发电机和电机之间传输的最大功率与机器内部电动势的乘积成正比，与线路电抗成反比。由于两个原因，稳定状态限制增加;
通过增加发电机或电机或两者的励磁 – 励磁增加内部电动势，从而增加两台机器之间传输的最大功率。此外，随着内部电动势值的增加，负载角δ减小。
降低转移电抗 – 通过增加传输点之间的平行线来降低电抗。使用束导体是降低线路电抗的另一种方法。电抗也可以通过使用与线路串联的电容来降低。
串联电容器仅用于超高压线路，以增加功率传输，并且在350公里以上更经济的距离。
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