مسئله پایداری ولتاژ یكی از اساسی ترین مسائل سیستم قدرت است و كشورهای مختلفی با این مشكل در شبكه های خود مواجه هستند. پایداری ولتاژ سیستم قدرت یكی از مهمترین مسائلی است كه در طراحی و بهره برداری نگرانی ایجاد می كند. این نگرانی می تواند با افت ولتاژ سیستم مشخص گردد. این افت ولتاژ در ابتدای كار بتدریج بوده اما در نهایت سریع می شود. موارد زیر می توانند بعنوان فاكتورهای شركت كننده در این مسئله در نظر گرفته شوند:
1- در تنگنا گذاشتن سیستم یا فشار وارد كردن به آن بعنوان مثال بهره برداری از سیستم تحت شرایط ماكزیمم باردهی توان
راكتیو.
2- ناكافی بودن منابع تولید قدرت راكتیو.
3- مشخصات و نوع رفتار بارها در ولتاژهای پائین و مغایر بودن این رفتار با رفتار مدلهای سنتی بارها كه در سیستم های قدرت
مورد استفاده قرار گرفته اند.
4- پاسخ ترانسفورمرهای تپ – چنجردار به كاهش اندازة ولتاژ در باس های بار.
5- عملكرد ناخواسته و غیرقابل پیش بینی رله ها كه در شرایط كاهش اندازه ولتاژ رخ خواهد داد.
مسئله پایداری ولتاژ بیشتر یک پدیده دینامیكی است و شبیه سازی در حالت گذرا برای پایداری گذرا نیز ممكن است كه بكار رود. در هر حال، بعضی از شبیه سازی ها نمی توانند اطلاعات حساسیت یا درجه پایداری را به آسانی فراهم آورند. و این روش های شبیه سازی با صرف زیاد وقت در شبیه سازی های كامپیوتری و بكارگیری كوشش و روش های مهندسی در آنالیز نتایج را بیان می دارند. این مسئله به بازنگری و بازرسی شرایط سیستم در یک مقیاس وسیع و همچنین در نظر گرفتن تعداد زیادی رخداد تصادفی احتیاج دارد. بنابراین در بسیاری از كاربردها روش های آنالیز استاتیكی بسیار سودمندتر هستند. و می توانند بینش بیشتری را در مورد ولتاژ و توان راكتیو بار فرآهم آورند.
بنابراین، داشتن یک روش آنالیز، كه بتواند مسئله فروپاشی ولتاژ در سیستم قدرت را پیش بینی كند امری ضروی می باشد. در نتیجه، توجه قابل ملاحظه ای توسط محققان سیستم قدرت برروی این مسئله شده و روش های مختلفی در مقالات برای آنالیز این مسئله پیشنهاد شده است.
مسئله قدرت راكتیو و كنترل ولتاژ از مسائل مشهور این بحث هستند و توسط بسیاری از محققان مورد توجه قرار گرفته اند. می دانیم كه برای حفظ یک پروفیل ولتاژ مورد قبول برای یک سیستم بایستی منابع كافی توان راكتیو در محلهای مناسبی استفاده شوند. با این همه داشتن یک پروفیل ولتاژ مناسب لزوماً پایداری ولتاژ را تضمین نخواهد كرد. بعبارت دیگر اگرچه ولتاژ پائین اكثر اوقات از ناپایداری ولتاژ نشأت می گیرد لزوماً باعث آن نخواهد شد.
همانطور كه بیان شد روش های آنالیز مختلفی در مقالات و نشریات برای آنالیز پایداری ولتاژ ارائه شده است كه میتوان از آنالیز مدال و روش پخش بار تداومی نام برد. اساس روش آنالیز مدال بر محاسبه مقادیر ویژه كوچكتر ماتریس ژاكوبین كاهش یافته و همچنین بردارهای ویژه چپ و راست متناظر با این مقدار ویژه می نیمم پایه گذاری شده است. مقادیر ویژه نشأت گرفته یا وابسته به یک مد ولتاژ یا توان راكتیو متغیر هستند. پایداری سیستم بوسیلة چك كردن مقادیر ویژه قابل ارزیابی است. اگر تمام مقادیر ویژه مثبت باشند آنگاه سیستم قدرت بعنوان یک سیستم پایدار در نظر گرفته خواهد شد. بعبارت دیگر حتی اكر یكی از مقادیر ویژة سیستم منفی باشند آنگاه سیستم قدرت ناپایدار بوده و ولتاژ دچار فروپاشی خواهد شد. و مقدار ویژه صفر نشان دهندة آن است كه سیستم در حاشیه ناپایداری قرار گرفته است. وضعیت فروپاشی ولتاژ برای یک سیستم پایدار با ارزیابی مقادیر ویژه مینیمم قابل پیشگوئی است. اندازه هر كدام از مقادیر ویژة مینیمم معیاری جهت اندازة نزدیک شدن به فروپاشی ولتاژ می باشد.
با بهره گرفتن از فاكتور مشاركت باس های ضعیف یا ناحیه ضعیف سیستم از جهت نزدیكی به فروپاشی مشخص خواهند شد. این قسمت از سیستم در واقع بیشترین نقش را در فروپاشی ولتاژ اعمال خواهد كرد. و همانگونه كه بروز اتفاقات ناگهانی می تواند باعث ناپایداری و از دست دادن سیستم گردد این وضعیت (باسهای ضعیف) نیز اگر جبران نشوند باعث از دست دادن سیستم خواهند شد.
