《电力系统自动装置》课程教学资源（教案讲义）第5讲次 励磁控制系统概述

本讲目的要求及重点难点【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握励磁系统的任务，对励磁习题的基本要求等。【重点】电压控制、无功功率分配、并联允许稳定性；对励磁调节器、励磁功率单元的要求。【难点】励磁对静态、暂态的影响。【本讲课程的引入】对同步发电机的励磁进行控制，可改变同步发电机在电力系统中的允许特性，是对发电机进行控制的重要内容。【本讲课程的内容】1、同步发电机励磁系统组成2、发电机励磁系统的任务1）电压控制。负荷波动导致发电机功率变化，所以调节励磁电流，以维持机端或系统中某一点电压在给定水平。2）控制无功功率的分配。与无限大母线并联运行的机组，调节励磁电流，可以改变发电机无功功率的数值。3）提高并联运行的稳定。电力系统静态稳定是指电力系统在正常运行状态下，经受微小扰动后恢复到原来运行状态的能力。要使励磁系统在短暂过程中完成符合要求的控制，必须要求励磁系统具备快速响应的条件。为此，一方面缩小励磁系统的时间常数，另一方面尽可能提高强行励磁的倍数。3、对励磁系统的基本要求1）系统正常运行时，励磁调节器应能反映发电机电压高低以维持发电机电压在给定水平。2）励磁调节器应能合理分配机组的无功功率。3）对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运行，要求励磁调节器没有失灵区。4）励磁调节器应能迅速反应系统故障，具备强行励磁等控制功能以提高暂态稳定和改善系统运行条件。5）具有较小的时间常数，能迅速响应输入信息的变化。4、对励磁功率单元的要求1）要求励磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量。在电力系统运行中，发电机依靠励磁电流的变化进行系统电压和本身无功功率的控制。因此，励磁功率单元应具备足够的调节容量以适应电力系统中各种运行工况的要求。2）具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。从改善电力系统运行条件和提高电力系统暂态稳定性来说，希望励磁功率单元具有较大的强励能力和快速的响应能力。因此，在励磁系统中励磁顶值电压和电压上升速度是两项重要的技术指标。【本讲课程的小结】本讲主要讲述了发电机励磁系统的组成、原理；励磁系统的任务；对励磁系统的要求；对励磁功率系统的要求

本讲目的要求及重点难点： 【目的要求】通过本讲课程的学习，掌握励磁系统的任务，对励磁习题的基本要求等。 【重 点】电压控制、无功功率分配、并联允许稳定性；对励磁调节器、励磁功率单元的要 求。 【难 点】励磁对静态、暂态的影响。 【本讲课程的引入】     对同步发电机的励磁进行控制，可改变同步发电机在电力系统中的允许特性，是对发电机进 行控制的重要内容。 【本讲课程的内容】 1、同步发电机励磁系统组成 2、发电机励磁系统的任务 1）电压控制。负荷波动导致发电机功率变化，所以调节励磁电流，以维持机端或系统中某一点 电压在给定水平。 2）控制无功功率的分配。与无限大母线并联运行的机组，调节励磁电流，可以改变发电机无功 功率的数值。 3）提高并联运行的稳定。电力系统静态稳定是指电力系统在正常运行状态下，经受微小扰动后 恢复到原来运行状态的能力。 要使励磁系统在短暂过程中完成符合要求的控制，必须要求励磁系统具备快速响应的条 件。为此，一方面缩小励磁系统的时间常数，另一方面尽可能提高强行励磁的倍数。 3、对励磁系统的基本要求 1）系统正常运行时,励磁调节器应能反映发电机电压高低以维持发电机电压在给    定水平。 2）励磁调节器应能合理分配机组的无功功率。 3）对远距离输电的发电机组，为了能在人工稳定区域运行，要求励磁调节器没有失灵区。 4）励磁调节器应能迅速反应系统故障，具备强行励磁等控制功能以提高暂态稳定和改善系统运行 条件。 5）具有较小的时间常数，能迅速响应输入信息的变化。 4、对励磁功率单元的要求    1）要求励磁功率单元有足够的可靠性并具有一定的调节容量。在电力系统运行中，发电机依 靠励磁电流的变化进行系统电压和本身无功功率的控制。因此，励磁功率单元应具备足够的调节容 量以适应电力系统中各种运行工况的要求。    2）具有足够的励磁顶值电压和电压上升速度。从改善电力系统运行 条件和提高电力系统暂 态稳定性来说，希望励磁功率单元具有较大的强励能力和快速的响应能力。因此，在励磁系统中励 磁顶值电压和电压上升速度是两项重要的技术指标。 【本讲课程的小结】本讲主要讲述了发电机励磁系统的组成、原理；励磁系统的任务；对励磁系统 的要求；对励磁功率系统的要求