電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性控制對(duì)象包括勵(lì)磁控制和汽門控制。早在20世紀(jì)60年代，人們就提出了電力系統(tǒng)穩(wěn)定器技術(shù)的概念。這項(xiàng)技術(shù)是指通過控制發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)來提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，當(dāng)時(shí)基于這種技術(shù)的研究就已經(jīng)取得了一定的成就。后來，中國在這項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展和工業(yè)推廣方面，進(jìn)行了出色的工作，使中國在這項(xiàng)技術(shù)上接近了國際水平。目前，發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁研究已經(jīng)成為提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性控制的必選手段。

同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)包括勵(lì)磁電源和勵(lì)磁裝置兩部分構(gòu)成。其中勵(lì)磁電源是指勵(lì)磁變壓器或者勵(lì)磁機(jī)，而勵(lì)磁裝置是用來控制和調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的電氣調(diào)控裝置。在實(shí)際正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)不僅能夠提供電力系統(tǒng)所需要的有功功率，而且還是無功功率的主要來源。發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)是發(fā)電機(jī)的主要組成部分，在維持電力系統(tǒng)穩(wěn)定性方面有很大的作用。一旦電力系統(tǒng)發(fā)生故障，負(fù)荷急劇變化，此時(shí)，發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)勵(lì)磁裝置來改變勵(lì)磁電流，維持發(fā)電機(jī)的極端電壓在給定的范圍內(nèi)，從而提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。同時(shí)，當(dāng)發(fā)電機(jī)內(nèi)部出現(xiàn)故障時(shí)，勵(lì)磁裝置還會(huì)有強(qiáng)行增磁、減磁、以及滅磁功能，來減小故障損失。從不同的勵(lì)磁電源方面考慮，勵(lì)磁方式被分為以下三種：

（1）直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式

所謂直流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式是指通過對(duì)勵(lì)磁繞組供電，產(chǎn)生勵(lì)磁磁通，而建立磁場的過程。其中包括他勵(lì)磁，并勵(lì)磁，串勵(lì)磁以及復(fù)勵(lì)磁等方式。它的過程簡單，受系統(tǒng)影響小，通常用于中、小機(jī)組的發(fā)電機(jī)，但是維護(hù)相對(duì)較困難。

（2）交流勵(lì)磁機(jī)勵(lì)磁方式

它是通過交流勵(lì)磁機(jī)提供勵(lì)磁電流，因?yàn)榇穗娏魇墙涣麟娏?，所以必須?jīng)過整流之后將其變?yōu)橹绷鳎俟┙o發(fā)電機(jī)勵(lì)磁繞組。一般裝在發(fā)電機(jī)的大軸上，其輸出的交流電經(jīng)過整流以后再供給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁。多用于容量在100MV及以上的汽輪發(fā)電機(jī)組。其工作可靠、構(gòu)造簡單，但是噪音和諧波分量相對(duì)較大。

（3）靜止勵(lì)磁方式

靜止勵(lì)磁方式?jīng)]有旋轉(zhuǎn)部分，一般都是自并勵(lì)勵(lì)磁方式，他的優(yōu)點(diǎn)是運(yùn)行可靠性高，響應(yīng)速度快，可提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，維護(hù)簡單，效益相對(duì)較高。

對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性研究除了勵(lì)磁控制系統(tǒng)還有第二個(gè)控制對(duì)象：汽門或者水門開度系統(tǒng)。汽輪發(fā)電機(jī)的汽門開度系統(tǒng)是根據(jù)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速偏差信號(hào)來控制和調(diào)節(jié)汽門系統(tǒng)的開度，從而改變功率的輸出，保證系統(tǒng)能夠穩(wěn)定在一個(gè)新的運(yùn)行狀態(tài)下。因?yàn)槠T系統(tǒng)是以改變轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)穩(wěn)定，因此也成其為調(diào)速系統(tǒng)。我國的一次能源主要分布在西北地區(qū)，而重負(fù)荷區(qū)主要分布在南部和東部地區(qū)。眾所周知，電能是不能夠大量儲(chǔ)存的，而且我國的負(fù)荷區(qū)和發(fā)電區(qū)大部分都是處在不同區(qū)域，因此要同時(shí)完成電能的生產(chǎn)、傳輸、分配等過程就要求電能的生產(chǎn)和消費(fèi)應(yīng)該保持相應(yīng)的平衡。為了更好地節(jié)省資源，我們應(yīng)該保持汽輪發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)的電量與用戶消耗的電量平衡，這就要求調(diào)速系統(tǒng)發(fā)揮作用。此外，當(dāng)電力系統(tǒng)因?yàn)槟承┰颍ň€路短路、人員誤操作、自然災(zāi)害等），引起負(fù)荷突然發(fā)生變化，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)組的輸出功率瞬間也變化，但是因?yàn)樵瓌?dòng)機(jī)具有慣性作用，此時(shí)汽輪機(jī)產(chǎn)生的力矩和負(fù)荷之間的力矩將會(huì)不平衡，從而引起發(fā)電機(jī)組的功角和轉(zhuǎn)速發(fā)生大的變化，導(dǎo)致電力系統(tǒng)失去穩(wěn)定。汽門控制系統(tǒng)就是通過快速控制和調(diào)節(jié)汽輪機(jī)的進(jìn)氣量來控制原動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，平衡力矩，最終使電力系統(tǒng)重新恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。

在上個(gè)世紀(jì)二三十年代美國通用電氣公司（GE）就進(jìn)行了汽門控制的實(shí)驗(yàn)研究，并且驗(yàn)證了汽門系統(tǒng)對(duì)于電力系統(tǒng)穩(wěn)定性研究的可行性。在上個(gè)世紀(jì)的七八十年代，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，電力系統(tǒng)的容量、電壓等級(jí)日益變大，遠(yuǎn)距離、大電網(wǎng)的互聯(lián)系統(tǒng)逐漸形成，因此電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行性越來越受到人們的關(guān)注，加之，電力系統(tǒng)的調(diào)速系統(tǒng)控制技術(shù)和控制理論越來越完善，使得汽門控制時(shí)效大大提高。汽門控制在電力系統(tǒng)的發(fā)生故障或者出現(xiàn)各種干擾時(shí)，能夠很好地改善以及抑制系統(tǒng)的振蕩和波動(dòng)，因而，汽門控制系統(tǒng)成為改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的一項(xiàng)重要措施。

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