华为云安全白皮书：同步电机动态稳定计算的深度探讨

本篇文档主要探讨的是同步电机的动态稳定性计算，特别是针对同步电机动态运行过程中遇到的问题和解决方法。首先，同步电机在转子上除了励磁绕组外，还设有两个阻尼绕组，这使得其基本电压方程（如(2-33)）和转子运动方程（如(2-68)）成为非线性的微分方程。为了解决这类问题，通常采用状态空间法，即将基本方程转化为状态方程。 在章节中，作者介绍了同步电机的状态方程，例如如何将转子的角度θ通过功角6和磁链方程转换为新的状态变量ð。具体地，通过公式θ = z + S + Yof，以及ω = ωd + ωq的关系，作者将θ替换为ð，从而得到状态方程的新形式。这种转换有助于简化动态稳定性的分析，因为研究者通常更关注功角的变化，而ð则提供了更为直接的信息。 同步电机的动态方程式涉及电磁转矩、转子运动以及电力系统的响应，包括同步电机在突然三相短路时的转矩、瞬变电势等。章节还讨论了同步电机的稳态运行、异步运行、静态稳定性和动态稳定性分析，如稳态异步运行、同步电机的启动策略（如异步启动）、稳态最小值振荡以及动态稳定计算。 对于感应电机，文档同样关注其在d和q坐标系下的基本方程，包括稳态运行、启动分析以及转子磁场定向矢量控制的数学模型。感应电机的动态特性与同步电机类似，但其工作原理和控制策略有所不同。 在整个分析过程中，作者强调了标么值系统的应用，这是一种将电气参数标准化的方法，有助于简化方程并进行比较。此外，文中还提到了拉普拉斯反变换表和三角恒等式，这些都是数学工具，用于处理复杂的电磁场和电力系统方程。 本篇白皮书深入探讨了同步电机和感应电机在电力系统中的动态行为，涉及了数学模型、状态方程、稳定性分析和实用技术，对电力工程专业人士理解和设计电机控制系统具有重要的参考价值。