[科普中国]-自动励磁调节

为了提高电力系统稳态和动态性能，对同步发电机、同步调相机和大型同步电动机的励磁进行自动调节的一种措施。它对电力系统的作用是：①在正常运行工况下维持母线电压为给定水平，即起调压作用。②稳定地分配机组间的无功功率。③提高电力系统运行的动态性能及输电线路的传输能力。装有快速无失灵区励磁调节器的发电机可运行在人工稳定区，在系统事故下高顶值倍数的快速励磁系统能提高系统的暂态稳定度。④励磁控制中引入镇定器后，可提供合适的阻尼力矩，有力地抑制低频振荡和改善电力系统动态品质。

释义自动励磁调节为了提高电力系统稳态和动态性能，对同步发电机、同步调相机和大型同步电动机的励磁进行自动调节的一种措施。1

作用自动励磁调节对电力系统的作用是：

①在正常运行工况下维持母线电压为给定水平，即起调压作用。

②稳定地分配机组间的无功功率。

③提高电力系统运行的动态性能及输电线路的传输能力。装有快速无失灵区励磁调节器的发电机可运行在人工稳定区，在系统事故下高顶值倍数的快速励磁系统能提高系统的暂态稳定度。

④励磁控制中引入镇定器后，可提供合适的阻尼力矩，有力地抑制低频振荡和改善电力系统动态品质。2

原理实现自动励磁调节需借助自动励磁调节器，按其调节的原理可分为补偿型和反馈型两类。

补偿型补偿型调节器是补偿某些引起被调量产生偏差的因素。由于是开环补偿，只能使电压维持在一定水平。常用的有电流复式励磁及相位复式励磁装置。

反馈型反馈型调节器是以被调量与给定值的偏差作为控制信号对系统进行闭环控制，常用的为负反馈比例式调节器。因为是闭环调节，所以调节性能优于补偿型。为改善比例式调节器中存在的稳态指标与动态性能的矛盾,发展了PID（比例－积分－微分）型调节器。用积分环节来提高稳态电压水平，用微分环节来改善动态特性。一些大型机组的励磁调节器还引入发电机的电压、电流、功率、转速等的微分信号，构成镇定环节及强力调节器，用以提高远距输电机组的稳定性和传输容量。2

组成随着调节器功能和构成元件不同，调节器的组成有简有繁，但基本上可划分为：

量测环节感受各类信息偏差量。

综合放大环节放大及综合各类信息。

执行环节实现移相和可控触发。3

发展历程励磁调节器的发展经历了几个阶段：30～40年代电力系统规模较小，励磁调节器主要起调压作用，故称调压器，多数为机电型调节器，目前已趋淘汰；50年代发展了电磁型调节器；60年代后发展为晶闸管励磁调节器，其调节功能也由单纯的调节电压发展为提高电力系统的稳定性。随着控制理论和计算技术的发展，自动励磁调节器也在不断改进：在功能上，向着综合控制方向发展，在原有基础上加入镇定器、欠励磁、过励磁等环节；在控制原理上，向着自适应调节方向发展，即调节器能自动适应系统工况的变动而择优整定其参数；在构成元件上，正向着微机化方向发展。3

本词条内容贡献者为:

李勇 - 副教授 - 西南大学