摘要：伴随着我国社会的不断发展和进步，我国的生产水平以及市场经济的情况也在不断的发展和进步，在这样的情况之下，我国的企业就逐渐的步入了多元化的发展道路，我国在市场竞争方面也越来越激烈。而电力能源作为我国社会的发展以及人民的生活中必不可缺的能源，受到了国家和社会的重视。在我国进入了21世纪之后，我国的科学技术的发展越来越快，我国的一些大型的企业和工厂对于电力的需求也越来越大。所以，这些企业就纷纷的建立自己的供电系统和发电厂，电力系统的数量和质量都受到了更多的关注和要求。在这其中，自备电厂的发电机励磁系统的稳定性是否符合标准更是受到了技术人员的重视。因为自备电厂的发电机励磁系统的稳定性决定了工厂的停电事故的发生次数减少，这能够为企业减少经济和生产上的损失打下一个重要的基础。
关键词：自备电厂；发电机；励磁系统；稳定性；分析控制
在我国进入了21世纪之后，我国的科学技术以及综合实力都有了一个大大的提升和增长，在这种情况之下，我国的企业和工厂以及在人们的生活中对于电力方面的需求量越来越大而且要求也越来越高。因此我国的一些大型的企业和工厂就纷纷的建立自己的供电系统和发电厂，并且自备发电厂的数量正在呈逐年上升的趋势。
根据调查，截止到2016年为止，我国的一些大型的企业和工厂自备供电系统已经超过了35%，而与我国的常规电厂的情况相比较来说，我国的企业所建立的自备电厂还是存在着相对的不足和缺陷，企业对待自备电厂的管理以及电厂的软件、硬件设施程度也相对的落后。换个角度来说，这样的情况也大大的增加了电厂安全事故的发生几率。根据近年来的调查，我国企业所建立的自备电厂的安全事故发生的次数越来越频繁。而且，由于自备电厂的发电机励磁系统的稳定性的缺陷所导致的问题也越来越大，这不仅仅影响了企业生产和经济的发展，同时也对工作人员的人生安全产生消极的影响。所以，企业一定要提升对于自备电厂的发电机励磁系统的稳定性的重视的程度，不断地提升企业的自备电厂的发电机励磁系统的稳定性，为企业生产和经营的有效运转以及工作人员的健康打下一个坚实的基础和强而有力的保障。
一、自备电厂发电机励磁控制模式及励磁稳定问题分析
（一）自备电厂发电机励磁控制模式分析
伴随着我国科学技术的不断地发展和进步，我国的自备电厂的发电机励磁系统也在不断的改革和创新。根据对现阶段我国的企业的自备电厂的现状和发展情况的调查，我国企业常用的自备电厂的发电机励磁系统主要有以下几种：第一种就是，通过恒机端电压来控制电厂电流的生成和运转，提升企业自备电厂的稳定性；第二种就是通过恒功率因数来控制电流的功率以及流通速度来进行控制；第三种就是通过恒无功控制以及恒励磁电流控制的方式。以上这三种方式，是我国企业主要来提升自备电厂的发电机励磁系统稳定性的方式。其中恒机端电压控制属于自动控制方式，而恒励磁电流主要依靠人进行手动控制。在大型的的自备电厂发电机励磁系统中，为保证励磁系统的稳定性能，一般常采用恒机端电压控制方式。而小型的自备电厂发电机励磁系统则常采用恒无功控制方式，或者是恒功率控制方式。为保证厂矿企业自备电厂安全运行，各厂矿企业应结合自身需要，科学合理的选择励磁控制模式。
（二）自备电厂发电力励磁控制稳定问题分析
为了全面的进行自备电厂发电机励磁稳定分析，本文着重从恒无功控制模式以及恒功率因数控制模式中的Heffron-philips展开建模，并结合当前厂矿企业电力安全事故，分析自备电厂发电机励磁稳定问题分析。
Heffron-philips模型主要是对发电机控制系统进行描述的线性化模型。同步发电机状态变量主要分为以下四种：转速偏差、轴暂态电动势偏差、转子角偏差以及发电机励磁电压偏差。
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由于Heffron-philips模型仅分析了发电机系统和励磁接口，没有对恒功率和恒无功及其他励磁控制模式进行分析，为了对自备电厂发电机励磁稳定性进行全面的分析，本文主要以恒无功励磁控制在无刷旋转交流励磁中的效果。
根据恒无功励磁附加控制图表和无刷旋转交流励磁控制图表可推算出励磁控制方式中Heffron-philips的扩展模型，如下：
在励磁控制方式中Heffron-philips的扩展模型中，K7和KS表示发电机无功增量相关系数，GE（p）表示恒电压控制，GEQ（p）则表示恒无功控制系统中的传递参数。根据励磁控制方式中Heffron-philips的扩展模型可形成线性化系统公式。 线性化系统公式可根据矩阵特征根的分布情况，准确的判断自备电厂发电机励磁稳定性。
二、影响发电机励磁系统稳定性的因素以及参数优化改进措施分析
自备电厂发电机励磁系统稳定参数可应用根轨迹法进行判断，本文主要对恒无功励磁控制方式以及恒功率因数励磁控制方式进行分析研究，讨论测量时间常数，附加控制放大倍数以及附加控制时间常数对励磁系统产生的影响。
（一）励磁控制参数对励磁系统稳定性产生的影响
将恒无功控制参数与以上分析进行结合，可得到完整的系统状态矩阵，将系统的状态矩阵与测量时间常数，附加控制放大倍数以及附加控制时间常数想结合，可得到以下三个根轨迹曲线：表示测量时间常数变化时发电机磁力系统稳定根轨迹曲线；表示测量时间常数变化时发电机磁力系统稳定根轨迹曲线；表示附加控制时间常数变化时发电机磁力系统稳定根轨迹曲线。
根据以上根轨迹曲线图表可以看出当测量时间常数，附加控制放大倍数以及附加控制时间常数增大时，根实部参数也随之增大。对发电机励磁稳定性影响也就越大。
（二）优化发电机励磁系统稳定性控制措施分析
受励磁运行方式影响，系统的正实部根特征也发生了相应的变化。因此，必须全面考虑励磁系统可能出现的最坏的运行方式，根据其运行方式制定相应的措施，从而提高励磁系统适应性。另外，发电机励磁厂家也应尽可能满足励磁控制的参数要求，建立全面系统的状态矩阵，从而有效保证自备电厂发电机励磁系统稳定性，减少电力安全事故。
三、结束语
综上所述，伴随着我国的生产水平以及市场经济的情况也在不断的发展和进步，我国的企业就逐渐的步入了多元化的发展道路。而电力能源作为我国社会的发展以及人民的生活中必不可缺的能源，受到了国家和社会的重视。在这种情况之下，我国的一些大型的企业和工厂对于电力的需求也越来越大。所以，这些企业就纷纷的建立自己的供电系统和发电厂，电力系统的数量和质量都受到了更多的关注和要求。所以，企业一定要重视自备电厂的发电机励磁系统的稳定性是否符合标准，通过上述的建议来控制自备电厂的发电机励磁系统的稳定性，从而减少自备电厂发生事故的几率，为为企业生产和经营的有效运转以及工作人员的健康打下一个坚实的基础和强而有力的保障。
参考文献
[1]邹彪.基于耗散系统原理的STATCOM与发电机励磁鲁棒稳定控制研究[D].上海交通大学，2011.
[2]刘阳.分布式小水电对电网小干扰稳定性的影响研究[D].湖南大学，2012.
[3]窦骞.励磁系统及电力系统稳定器（PSS）实时仿真研究[D].广西大学，2005.
[4]王川.负荷冲击型大扰动下船舶综合电网暂态电压稳定性研究[D].大连海事大学，2012.
[5]赵洋.静止同步串联补偿器控制策略及抑制次同步谐振的研究[D].华北电力大学（北京），2009.
论文作者:谢志平
论文发表刊物:《电力设备》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/20
标签：励磁论文; 电厂论文; 发电机论文; 系统论文; 稳定性论文; 我国论文; 企业论文; 《电力设备》2017年第15期论文;