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1、【摘要】 在电力系统运行的过程中， 人们为了使得电厂发电电能的质量得到有效的保障， 我们就将励磁控制系统应用到其中，进而促进我国电力行业的发展建设。目前在我国大多数 发电电厂中，人们已经将励磁系统应用到其中，这不仅使得发电系统的稳定性得到保障，还 使得提高了电能的生产质量，满足了人们日常生活和社会生产的相关要求。本文通过对励磁 系统的工作原理和定义进行简要的介绍，讨论了励磁系统和电能质量之间的关系。 【关键词】励磁系统；发电机；电能质量 目前我们在电力工程建设中，励磁系统已经得到了人们广泛的应用，这不仅有利于人们 对发电机电压的控制管理，使得发电系统的工作性能得到保障，从而使得电能生产的质量得
2、 到很好的保障。而且随着社会的不断进步，人们也将一些先进的科学技术融入到励磁系统当 中，这就使得励磁系统工作性能得到进一步的提高，很好的满足了现代化电力行业发展的相 关要求。下面我们就对励磁系统和电能质量之间的关系进行分析。 一、励磁系统的概述 1、励磁系统的定义 所谓的励磁系统也就是为电机设备提供磁场电流的设备装置，从而对发电机系统的工作 性能有着一定的保护作用。一般来说，我们在电力工程中所采用的励磁系统，主要是由功率 输出和相关的控制元件这两个部分组成的。这就使得人们在电力系统运行的过程中，对整个 发电设施有着一个很好的控制保护作用，使得发电机组在使用时，不会受到外界环境因素的 影响，而出
3、现故障问题。 2、励磁系统的工作原理 在励磁系统运作的过程中，其励磁结构是由电力半导体材料组成的，在实际运用时，可 以对发电机组中的电能进行很好的转换。比如将电路中存在的直流电转化交流电，从而使得 整个电力系统的工作状态发生变化，使其工作性能得到有效的提升。然而，发电机组在使用 的过程中，我们也可以将其中存在的交流电压转化为直流电压当中，对整个发电系统的运作 功能进行有效的优化调整，进而减少发电系统在运作的过程中，出现电力损耗的情况。一般 来说，我们对发电机工作性能进行优化的过程中，我们不仅要对电力设备系统的整流状态进 行适当的调节，使其工作状态调整到最优化，还可以在减磁处理的过程中，还可以在
4、发电机 的转子磁场中储存能量，使其在实际运作的过程中，其工作性能得到进一步的保障。 3、励磁机 励磁机也就是为同步电机提供磁场电流的电源系统， 其实也就是我们常说的直流发电机。 通常情况下，励磁机在运作的过程中，所采用的励磁方式主要有自励和它励两种。其中自励 励磁的方式主要是利用磁极中存在着剩磁，在发电机运作的过程中，所产生励磁电流，从而 对发电机进行有效的控制管理。因此我们在对电厂发电机进行励磁控制的过程中，人们一般 都是采用的自励励磁的方式， 来对其进行处理， 从而使得励磁系统工作性能进行相应的优化， 让发电机的稳定性得到保障，提高了电能的质量。 二、励磁系统的作用 1、励磁系统的主要作用
5、 （1）根据发电机负荷的变化相应的调节励磁电流，以维持机端电压为给定值； （2）控制并列运行各发电机间无功功率分配； （3）提高发电机并列运行的静态稳定性； （4）提高发电机并列运行的暂态稳定性； （5）在发电机内部出现故障时，进行灭磁，以减小故障损失程度。 2、同步发电机励磁系统的作用 励磁系统在实际运用的过程中，主要是为了提高电力系统的稳定性，就采用励磁调节的 方法，来对其进行处理，从而使得电源电压的稳定性得到保障，以避免电力系统在实际运作 的过程中，受到各方面因素的影响，使得电力机发电的质量大幅度的下降。目前发电机励磁 系统的作用主要表现在以下几个方面。 （1）电力系统稳定可分为功角（机
6、电）稳定、电压稳定和频率稳定等。功角稳定包括静 态稳定、动态稳定和暂态稳定。励磁控制系统对静态稳定动态稳定和暂态稳定的改善，都有 显著的作用，而且也是改善电力系统稳定的措施中，最为简单经济而有效的措施。 （2）在短路故障期间以及故障切除后， 性能良好的励磁控制系统可以尽量维持电力系统 的电压。加速电压的恢复，从而改善了系统中电动机的运行条件，有利于电力设备的运行。 类似地，它改善了并列运行的同步发电机在失磁后转入异步运行时电力系统的工作条件。 三、励磁机与同步发电机电能质量的相互关系 （1）励磁机的输出电压不稳定造成发电机的无功摆动； （2）系统电压变化时发电机之间无功的分配： 系统电压发生微
7、小的变化时，发电机的无 功也会发生较大的变化，使得当发电机的励磁参数也相应发生变化； （3）励磁机及二次回路缺陷造成输出电压的波动，从而影响发电机电能质量。 四、控制励磁提高电能质量的方法 （1）增加磁极垫片。在励磁机的磁极极靴下垫入良性导磁材料，减小励磁磁场间隙，可 以使励磁机在较小的励磁电流时就使输出特性饱和，从而使励磁机的输出电压达到稳定。 （2）在励磁回路的磁场调节电阻两端并联一个合适的阻性负载如白炽灯泡， 利用阻性负 载在发热后的阻值变得到非线性的电阻特性，使场阻线与励磁特性起始段有较大的交角，得 到一个与空载特性曲线明显的交点，从而使励磁机在较低电压时也会有稳定的工作点。 （3）采
8、用发电机自动励磁调节装置。 发电机自动励磁调节装置具有良好的励磁特性， 具 有恒无功恒功率因数等多种调节方式，对提高系统的稳定和暂态反应能力非常有效，同时能 解决因励磁机输出电压不稳及系统电压波动造成的发电机电能质量问题。但是为了满足用户 对电能质量的要求，发电机的端电压应基本保持不变，实现这一要求的办法是随无功电流的 变化调节发电机的励磁电流。 在发电机运转的过程中，励磁电流的使用有着十分重要的意义，它可以使得发电厂电能 生产的质量得到进一步的提高。不过，一般来说我励磁电流通常都不会直接接入到发电机组 当中，而是采用对其励磁机改进的方法，来对其励磁回路进行有效的控制管理，使得整个电 力发电机
9、组的工作性能得到进一步的保障。而且在整个励磁系统进行控制管理的过程中，我 们应该注意电源调节和动态结构稳定性的控制问题，以确保发电机电能质量。而且随着科学 技术的不断发展，人们也将许多先进的技术受到应用到其中，从而对励磁系统进行相应的优 化处理，使得励磁系统在实际运用，其工作状态时刻保持着静态平衡。五、控制励磁提 高电能质量的方法 5.1 自动调节励磁电流的方法 在针对发电机的励磁电流进行改变处理的过程中，通常情况都不是直接在转子回路上进 行处理，主要就是由于回路环节中表现出的相关励磁状况较大，这也就无法得以达到良好调 节的目的，一般情况下，主要使用的措施便是对于励磁机运行过程中的励磁电流进行
10、改善， 进而使得发电机运行期间的相关转子电流目的得以真正的实现。通常情况下，最为常见的方 式便是对励磁机励磁上所呈现出的回路电阻进行直接的检查处理，进而确保励磁机内部的相 关励磁电流得以在这期间有效的改变附加励磁，特别是其中的可控硅导通角等等。在这一环 节中，最为核心的一个措施便是对可控硅导通角的转变，在实际执行该措施的过程中，便是 严格依据发电机呈现出的电流、功率因素、电压等多方面变化，来针对性的转变可控硅整流 器涉及到的导通角进行转变，那么在这一基础之上，发电机本身的励磁电流也就必然会顺应 着其中的转变而转变。 5.2 在励磁控制系统中，增加附加励磁控制通道 要使得电压调节表现出动态稳定、
11、调节精度等方面矛盾问题得以解决，最为关键的一个 解决措施就在于，如何对于励磁控制系统运行过程中的其他控制信号进行增加。这方面的控 制信号本身，能够有效的提出正向阻尼效果，进而确保励磁控制系统本身所能够提供的相关 阻尼是完全正确的，进而促使系统运行过程中所表现出的多方面动态稳定极限标准体系，能 够得以完全达到、甚至是超出暂态稳定以及静态稳定的水准。也就是说，这种信号本身在实 际进行控制处理的过程中，是不对于电压调节通道中呈现出的电压调节功能、维持发电机电 压能力等方面功能造成任何影响的。所以说，这也同样被称之为励磁控制。电力系统中所涉 及到的稳定器，实际上就是PSS 中应用最为广泛，并且也是最为有效的一项附加性励磁控制 措施。 六、结束语 总而言之，我们在电厂发电机组运行的过程中，人们为了对其电能质量进行有效的控制 管理，就将励磁系统应用到其中，它不仅有利对发电机组有着良好的条件效果，使其稳定性 得到保障，还提升了电能的质量满足了人们日常生活和社会生产的相关要求。而且随着科学 技术的不断发展，人们也将一些新型的科技手段融入到其中，从而对励磁系统进行相应的优 化处理，这就很好的满足了现代化电力供应的相关要求，促进了我国电力行业的经济发展。