电力系统稳定器励磁自动控制系统分析综述
随着用电的必须要求不断增多，电网规模的不断扩大，我国的电力系统行业已经步
入高电压、大机组、大网络的时代。其中，一部分的发电机采用高效率的励磁调节器，
使励磁系统的时间常数大幅度缩短。如果电网想要安全且稳定的持续运行，那么系统中
大容量机组能够持续稳定的运行是非常重要的。而想要电网能够安全运行，励磁系统的
保证无疑是特别重要的，励磁系统的存在不仅能帽保证机组能帽正常运行，也能有效地
调节电网中无功以及电压之间的关系。而励磁系统的自动化，对于提高电力系统的稳定
性，尤其是大电网、高电压、大机组的电力系统稳定性，有着非常大的作用。
1.1励磁自动控制系统的构成
在同步发电机当中，它的励磁自动控制系统主要可以分为励磁功率单元，与励磁调
节器这两大部分。
其中，励磁功率单元可以看作一个受控直流源，它可以为电机的励磁绕组提供所需的
直流电压。而想要使发电机能够正常运行,该单元还需要拥有足够的容量用以调节，还要
拥有一定程度的强行励磁倍数与一定的速度去响应励磁电压。
而励磁调节器的作用是、通过设置合理的调差与通过将发电机端的电压保持在一定
水平这两方面来保证无功功率能够平衡的输入正在运行的各机组，运用自身高速的励磁
响应来保持电力系统的暂态稳定和静态稳定。此外，调节器还具有故障录波、事件记录、
系统自检、智能调试等功能。
以上两个单元加上发电机自身组合在一起就可以称为励磁自动控制系统。它能对电
力系统的运行造成很大的影响。且它也能帽提局电力系统并联机组的稳定性。尤其如今
电力系统的蓬勃发展也会降低机组的稳定性，这些原因都会刺激励磁技术不断发展。
1.2励磁自动控制系统的任务及作用
同步发电机能帽将机械能转换为交流电能。老式的自备电站油机发电机组内，同步
发电机的励磁广泛采用直流发电机提供励磁电流来发电。这种传统的励磁方式，是通过
整流子进行交流电变为直流电的过程，并且向励磁绕组提供励磁电流只能通过整流子的
铜环和炭刷。这些因素都对电力系统安全运行的保障和维护带来非常多的麻烦。当时
为将这种励磁方式优化，开发静态硅整流自励磁恒压同步发电机，但这种发电机里
还是带有炭刷和滑环，产生需要持续维护的无线电磁干扰，所以无法根治所存在的问
题。通过改进开发，现代同步发电机已经开始广泛采用同轴无刷交流励磁机和无刷的旋
转整流器，这样就可以解决使用碳刷导致的缺点。
在电力系统当中，自动调节励磁系统可视为一种以电压为变量的负反馈控制系统。
当励磁电流保持不变时，无功电流的变化将会导致发电机的端电压一起变化。但由于需
要保证电能的质量，发电机的端电压就不能变动，所以想要实现目标，就要调节发电机
的励磁电流使之能够随无功电流的变动而波动。
当系统与发电机处于并联运行状态时，将发电机看作与无限大容量电源的胃线运行,
当发电机的励磁电流发生变化时，定子电流和感应电势也会随之发生改变，此时流过发
电机的无功电流也同样发生改变。而发电机与无限大容量系统并联运行时，想要变动发
电机的无功功率，就必须调节发电机的励磁电流。不过在这里改变的并不单单只是说的
“电压调节〃，它的核心是要改变系统所接收的无功功率。
各个发电机组在并联运行时会因为自身的额定容量的差异，从而分配到一定比例的
无功电流。额定容量的大小与提供的无功负荷成正比。而为让电力系统能帽智能的分
配出相应的无功负荷，可以让自动励磁装置来控制电压的调节，改变励磁电流来保持端
电压的稳定，也可以调整发电机电压调节特性里的倾斜度，由此来控制无功负荷能够正
确且合理的分配到各个并联运行的发电机组当中。
如果想要改变发电机的励磁电流，我们一般会用改变励磁机中的励磁电流，从而达
到改变发电机转子电流的效果。而不是单纯的直接改变其转子电流，其原因是转子电路
里的电流数值不小，难以直接改变。所以我们一般会使用改变可控硅的导通角，改变励
磁机当中的部分电阻，或是改变励磁机所带的励磁电流等方法。在此我们特别说明改变
可控硅的导通角这一方法的作用，这个方法一般是根据发电机当中各个数值的变换而相
应的控制可控硅整流器，使它的导通角能随之变换，从而达到控制发电机的励磁电流的
目的。
由这个方法所设计的自动调节励磁装置通常由测量单元、同步单元、放大单元、调
差单元、稳定单元、限