就是研究功角特性曲線和電力系統穩定了，發電機功角的特性是對發電機執行工況點的一種描述，功率角（功角)在電力系統穩定性分析中具有相當重要的意義，它是兩個發電機電勢之間的相位差，同時又是用電角度表示的兩個發電機轉子間的相對位移角，它是判斷電力系統同步執行中穩定性的依據。

功角曲線的峰值表示了發電機最大帶負荷能力。峰值高度同發電機電勢和系統電壓，以及連線的阻抗有關。在功角0到90度為穩定的執行區，超過了90度就會失去同步。從功角的特性可以看出：在有功出力不變的的前提下，提高了發電機電勢（增加無功）可以減小功角，同時增加穩定性。同樣地，如果系統的電壓降低，發電機的功角也就會增大，穩定得儲備就會下降。對於兩個系統的聯絡線而言，如果雙回線變成了單回線，聯接的阻抗就會增大一倍，功角特性曲線的幅值也就會大幅下降，有可能使得原來的穩定遭到破壞而失去了同步，這就是系統的動態穩定極限的概念。

同步發電機的功角指的是在電網上穩定執行的同步發電機的勵磁電勢與發電機母線電壓這兩個向量之間的夾角的關係：轉子磁場在前定子磁場在後，轉子磁場拖著定子磁場走—這兩者的關係就叫功角。

為保證同步發電機在受到擾動後能自行恢復到平衡狀態且繼續保持與電網的同步執行，同步發電機必須保持一定的靜穩定的冗餘值。同步發電機在sin0-90度的值內執行都是正常的，功角越大，發電機的出力越大，但同步發電機額定的正常執行功角一般都維持在30度至45度之間。

為什麼？

如果同步發電機有一定的靜穩定的冗餘值，在電網出現干擾（振盪）的情況下，同步發電機的可調節裕度就大，同步發電機出現失步的可能性也會因此而減低。

如圖：

綠色曲線為同步發電機正常執行時的工作特性：原動機輸入功率為Po，發電機工作點為a，對應的功角為δo。

電網發生擾動時，電壓下降，同步發電機工況轉變為紅色曲線：發電機工作點為b。由於發電機的輸入功率減少及汽輪機調速器的響應滯後，此時發電機的電磁轉矩小於原動機轉矩致使發電機轉子加速，功角增大。發電機從b點向C點執行，在慣性作用下繼續執行到d點，這時候發電機受阻力矩作用，過剩轉矩減少，慣性消失，發電機又會向c點執行……發電機同步轉速時高時低、來回擺動，週而復始執行在一種不穩定的狀態之中：這就是發電機的振盪。

電網出現振盪時，同步發電機經過一輪擺動後，或能穩定在新的工作點執行；或出現失步解列。

如圖所示，功角δe是同步發電機執行的臨界角度：如果同步發電機在振盪的狀態下最後不能穩定在c點，如果到達d點時相對速度不能回到零而滑落到e點，由於此時δ角很大，過剩力矩也大，阻力矩很小，轉子的加速很快，δ角越過180度，同步發電機也就失步難免了。

在電網的日常執行中，許多情況都會對同步發電機的穩定執行產生擾動，如：不達標執行的低頻低壓的電網、大功率發電機甩負荷、同步發電機非同期並列、電氣裝置接地短路、大負荷輸電線路跳閘、開關自動重合閘動作（自動重合閘動作不成功的後果更為嚴重）等狀態都會引致電網電壓明顯下降，功角大幅度振盪，嚴重的後果就是導致同步發電機失步、電網解列。

同步發電機正常執行功角其實可達90度。但所謂水滿則溢，月盈則虧。為保證靜穩冗餘，故同步發電機額定的正常執行功角一般都維持在30度至45度之間而不會盡銳出戰。