同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)

TIME\@"h:mm:ssam/pm"11:03:52AMTIME\@"h:mm:ssam/pm"11:03:52AM洛陽理工學(xué)院PAGEPAGE152013.11.192013/11/1同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)9班級(jí)：B130432姓名：汪鵬飛學(xué)號(hào)：B13043221完成日期：2013.11.11《電力系統(tǒng)自動(dòng)裝置》課程論文評(píng)分表序號(hào)評(píng)分項(xiàng)分?jǐn)?shù)1論文的結(jié)構(gòu)與格式15分2語言組織10分3切題（符合課程）25分4內(nèi)容合理能用20論文總成績摘要近年來，隨著發(fā)電機(jī)容量的不斷增大，遠(yuǎn)方水電廠到負(fù)荷中心的長距離輸電線路的出現(xiàn)，這時(shí)，發(fā)電機(jī)間的聯(lián)系變得比較松散，就出現(xiàn)了輸送功率的極限問題。特別是在發(fā)生故障的情況下，有可能使發(fā)電機(jī)失去同步。另一方面，隨著大規(guī)模聯(lián)合電力系統(tǒng)的出現(xiàn)，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式越來越復(fù)雜多變，這就增加了發(fā)生系統(tǒng)性事故和導(dǎo)致大面積停電的幾率。電力系統(tǒng)穩(wěn)定破壞事故是電力系統(tǒng)各種事故中涉及面最廣、后果最嚴(yán)重的事故之一。因此，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題歷來為世界各國所普遍關(guān)注。在當(dāng)前，為提高電力系統(tǒng)穩(wěn)定性而采取的措施中，勵(lì)磁控制有明顯的作用。在諸多改善發(fā)電機(jī)穩(wěn)定性的措施中，提高勵(lì)磁系統(tǒng)的控制性能，被公認(rèn)為是最有效和最經(jīng)濟(jì)的措施之一。目前傳統(tǒng)的試驗(yàn)測試裝置已很難對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)的特性進(jìn)行全面的測試，難于適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的需要。因此研制功能齊全，具有等效控制對(duì)象模型、操作方便的新型勵(lì)磁測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)測試勢(shì)在必行。關(guān)鍵詞發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)勵(lì)磁控制第一章、同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的任務(wù)同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的一個(gè)重要組成部分，它一般由兩部分組成：一部分用于向發(fā)電機(jī)的磁場繞組提供直流電流，以建立直流磁場，通常稱為勵(lì)磁功率輸出部分（或稱為功率單元）。另一部分用于在正常運(yùn)行或發(fā)生事故時(shí)調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流，以滿足運(yùn)行的需要。這一部分包括勵(lì)磁調(diào)節(jié)器、強(qiáng)行勵(lì)磁、強(qiáng)行減磁和自動(dòng)滅磁等，一般稱為勵(lì)磁控制部分（或稱為控制單元）。不論在系統(tǒng)正常還是在故障情況下，同步發(fā)電機(jī)的直流勵(lì)磁電流都需要控制，因此勵(lì)磁系統(tǒng)是同步發(fā)電機(jī)的重要組成部分。勵(lì)磁系統(tǒng)不但與發(fā)電機(jī)及其相聯(lián)的電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)指標(biāo)密切相關(guān)，而且與發(fā)電機(jī)及其電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性能密切相關(guān)。1.1控制發(fā)電機(jī)的端電壓維持發(fā)電機(jī)的端電壓等于給定值是電力系統(tǒng)調(diào)壓的主要手段之一，在負(fù)荷變化的情況下，要保證發(fā)電機(jī)的端電壓為給定值則必須調(diào)節(jié)勵(lì)磁。由發(fā)電機(jī)的簡化相量圖（圖1-1）可得：(1-1)式中：Eq——發(fā)電機(jī)的空載電勢(shì)；UG——發(fā)電機(jī)的端電壓；IG——發(fā)電機(jī)的負(fù)荷電流。圖1-1同步發(fā)電機(jī)簡化向量圖式（1-1）說明，在發(fā)電機(jī)空載電勢(shì)Eq恒定的情況下，發(fā)電機(jī)端電壓UG會(huì)隨負(fù)荷電流IG的加大而降低，為保證發(fā)電機(jī)端電壓UG恒定，必須隨發(fā)電機(jī)負(fù)荷電流IG的增加（或減?。?，同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)增加（或減?。┌l(fā)電機(jī)的空載電勢(shì)Eq，而Eq是發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流IF的函數(shù)（若不考慮飽和，Eq和IF成正比），故在發(fā)電機(jī)運(yùn)行中，隨著發(fā)電機(jī)負(fù)荷電流的變化，必須調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來使發(fā)電機(jī)端電壓恒定。為了表示勵(lì)磁系統(tǒng)維持發(fā)電機(jī)端電壓恒定的能力，采用了調(diào)壓精度的概念。所謂調(diào)壓精度是指在自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器投入運(yùn)行，調(diào)差單元退出，電壓給定值不進(jìn)行人工調(diào)整的情況下，發(fā)電機(jī)負(fù)載從零變化到視在功率額定值以及環(huán)境溫度、頻率、電源電壓波動(dòng)等在規(guī)定的范圍內(nèi)變化時(shí)，所引起的發(fā)電機(jī)端電壓的最大變化，常用發(fā)電機(jī)額定電壓的百分?jǐn)?shù)表示。一般來說，發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中引起端電壓變化的主要因素是負(fù)荷電流的變化，通常用發(fā)電機(jī)調(diào)壓靜差率δJ來表示這種變化。調(diào)壓靜差率是指自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差單元退出，電壓給定值不變，負(fù)載從額定視在功率減小到零時(shí)發(fā)電機(jī)端電壓的變化率，它可由下式計(jì)算：(1-2)式中：UG0——發(fā)電機(jī)空載電壓；UG——發(fā)電機(jī)額定負(fù)荷時(shí)的電壓；UGN——發(fā)電機(jī)的額定電壓通過發(fā)電機(jī)甩負(fù)荷試驗(yàn)可測量發(fā)電機(jī)的調(diào)壓靜差率，它主要取決于勵(lì)磁系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)開環(huán)放大系數(shù)K0，K0越大，δJ便越小。以上分析的是穩(wěn)態(tài)過程。在電力系統(tǒng)的暫態(tài)過程中，維持發(fā)電機(jī)端電壓恒定有利于維持電力系統(tǒng)的電壓水平，從而使電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性得到改善。如自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)能使短路切除后，電力系統(tǒng)的電壓恢復(fù)加快，從而使系統(tǒng)中的異步電動(dòng)機(jī)自啟動(dòng)加速，當(dāng)電力系統(tǒng)中有大型電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)、同步發(fā)電機(jī)自同期并列、同步電機(jī)因失磁而轉(zhuǎn)入異步運(yùn)行或重負(fù)荷線路合閘（或重合閘）時(shí)，電力系統(tǒng)都可能造成大量無功缺額，系統(tǒng)電壓水平將下降，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)能減小這種下降，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行特性得到改善。另一方面，當(dāng)系統(tǒng)中有重負(fù)荷線路跳閘或發(fā)電機(jī)發(fā)生甩負(fù)荷時(shí)，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)有助于降低此時(shí)可能產(chǎn)生的系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)電壓過分升高，這一點(diǎn)對(duì)水輪發(fā)電機(jī)特別重要，當(dāng)水輪發(fā)電機(jī)發(fā)生甩負(fù)荷時(shí)，其調(diào)速器慣性時(shí)間常數(shù)較大，發(fā)電機(jī)會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重的過速，對(duì)采用同軸勵(lì)磁機(jī)的發(fā)電機(jī)來說，它的端電壓正比于轉(zhuǎn)速的三次方甚至四次方。因此，甩負(fù)荷可能造成發(fā)電機(jī)嚴(yán)重過壓。為防止這種過電壓的發(fā)生，要求勵(lì)磁系統(tǒng)在這種情況下能強(qiáng)行減磁（簡稱強(qiáng)減）。1.3控制無功功率的分配當(dāng)發(fā)電機(jī)并聯(lián)于電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，它輸出的有功決定于從原動(dòng)機(jī)輸入的功率，而發(fā)電機(jī)輸出的無功則和勵(lì)磁電流有關(guān)。為分析方便，假定發(fā)電機(jī)并聯(lián)在無窮大母線運(yùn)行，即其機(jī)端電壓UG恒定。設(shè)發(fā)電機(jī)從原動(dòng)機(jī)輸入的機(jī)械功率不變，即發(fā)電機(jī)輸出的有功功率Pf恒定，則有：(1-3)式中：δ——發(fā)電機(jī)的功率角；C——常數(shù)。UG恒定、P恒定即意味著IGcos和Eqsinδ均為常數(shù)，在發(fā)電機(jī)相量圖（圖1-2）上，這表示發(fā)電機(jī)電流IG的矢端軌跡為虛線BB’，空載電勢(shì)Eq的矢端軌跡為虛線AA’。當(dāng)改變發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁使發(fā)電機(jī)空載電勢(shì)Eq變化（如Eq由Eq1變?yōu)镋q2）時(shí)，發(fā)電機(jī)的負(fù)載電流IG跟著變化（由IG1變?yōu)镮G2），但其有功分量IGa=IGcos恒定，故變化的只是無功電流IGR。圖1-2同步發(fā)電機(jī)與無窮大母線并聯(lián)運(yùn)行向量圖實(shí)際運(yùn)行中，發(fā)電機(jī)并聯(lián)運(yùn)行的母線不會(huì)是無窮大母線，這時(shí)改變勵(lì)磁將會(huì)使發(fā)電機(jī)的端電壓和輸出無功都發(fā)生變化，但一般說來，發(fā)電機(jī)的端電壓變化較小，而輸出無功卻會(huì)有較大的變化。所以說，保證并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組間合理的無功分配，是勵(lì)磁系統(tǒng)的重要功能。在研究并聯(lián)運(yùn)行發(fā)電機(jī)組間的無功分配問題時(shí)所涉及的主要概念之一是發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)差率。所謂發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓調(diào)差率是指在自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的調(diào)差單元投入，電壓給定值固定，發(fā)電機(jī)功率因數(shù)為零的情況下，發(fā)電機(jī)無功負(fù)載從零變化到額定值時(shí)，用發(fā)電機(jī)額定電壓百分?jǐn)?shù)表示的發(fā)電機(jī)機(jī)端電壓變化率δT，通常由下式計(jì)算：(1-4)式中：UG0——發(fā)電機(jī)空載電壓；UGR——發(fā)電機(jī)額定無功負(fù)載時(shí)的電壓；UGN——發(fā)電機(jī)的額定電壓。發(fā)電機(jī)的端電壓調(diào)差率，反映了在自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的作用下發(fā)電機(jī)端電壓UG隨著發(fā)電機(jī)輸出無功的變化。自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器調(diào)差單元的有正負(fù)兩種不同作用。一是使發(fā)電機(jī)端電壓UG隨輸出無功電流IGR的加大而降低，即UG<UG0，稱為正的電壓調(diào)差；也可使發(fā)電機(jī)端電壓UG隨輸出無功電流IR的加大而升高，即UG>UG0，則稱為負(fù)的電壓調(diào)差；若發(fā)電機(jī)端電壓UG不隨輸出無功電流IR的變化而改變，即UG=UG0，則稱發(fā)電機(jī)沒有電壓調(diào)差，即零調(diào)差。圖1-3表示了發(fā)電機(jī)的三種調(diào)差特性。當(dāng)多臺(tái)發(fā)電機(jī)機(jī)端直接并聯(lián)在一起工作時(shí)，為了使并聯(lián)機(jī)組間能有穩(wěn)定的無功分配，這些發(fā)電機(jī)都必須有正的電壓調(diào)差，且要求調(diào)差率δT=3%～5%。若發(fā)電機(jī)是單元接線，即它們是通過升壓變壓器在高壓母線上并聯(lián)，則要求發(fā)電機(jī)有負(fù)的調(diào)差，以部分補(bǔ)償無功電流在升壓變壓器上形成的壓降（國外常把調(diào)差單元稱為負(fù)荷補(bǔ)償器），從而使電廠高壓母線電壓更加穩(wěn)定。有些電廠為了減小系統(tǒng)電壓波動(dòng)所引起的發(fā)電機(jī)無功的波動(dòng)，常常不投入調(diào)差單元，這對(duì)電力系統(tǒng)的調(diào)壓，即保持系統(tǒng)的電壓水平是不利的。提高同步發(fā)電機(jī)并聯(lián)的穩(wěn)定性通常把電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題分為三類，即靜態(tài)穩(wěn)定（Steadystatestability）、暫態(tài)穩(wěn)定（Transientstability）及動(dòng)態(tài)穩(wěn)定（Dynamicstability）問題。所謂靜態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在受到小干擾作用時(shí)的穩(wěn)定性，即受到小干擾作用后恢復(fù)原平衡狀態(tài)的能力；暫態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)在受到大干擾（主要是短路）作用時(shí)的穩(wěn)定性，即在大干擾作用后系統(tǒng)能否在新的平衡狀態(tài)下穩(wěn)定工作；而動(dòng)態(tài)穩(wěn)定是指電力系統(tǒng)受干擾后（包括小干擾和大干擾），在考慮了各種自動(dòng)控制裝置作用的情況下，長過程的穩(wěn)定性問題。勵(lì)磁控制對(duì)電力系統(tǒng)的三類穩(wěn)定的改善都有顯著的作用，下面討論勵(lì)磁控制對(duì)各類穩(wěn)定問題的影響。2.1勵(lì)磁控制對(duì)靜態(tài)穩(wěn)定的影響為簡化分析，設(shè)發(fā)電機(jī)工作于單機(jī)對(duì)無窮大母線系統(tǒng)中。發(fā)電機(jī)G經(jīng)升壓變壓器SB及同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)輸電線接到受端母線，由于受端母線為無窮大母線，它的電壓幅值UG和相位（設(shè)為零）都保持恒定。圖1-4表示了系統(tǒng)的接線圖及等值電路圖。GSB圖1-4若忽略發(fā)電機(jī)的凸極效應(yīng)（即認(rèn)Xd=Xq）及回路電阻，則發(fā)電機(jī)輸出的有功功率為：（1-5)式中：Eq——發(fā)電機(jī)空載電勢(shì)；UG——無窮大母線電壓；δ——Eq和UG之間的相角差，常稱功率角；Xd∑——系統(tǒng)總電抗，為發(fā)電機(jī)縱軸同步電抗Xd，變壓器電抗XT和線路電抗XT之和。若發(fā)電機(jī)空載電勢(shì)Eq恒定，則發(fā)電機(jī)的有功功率P將只隨功率角δ變化(見圖1-5)，P和δ之間的這種正弦關(guān)系稱為發(fā)電機(jī)的內(nèi)功角特性。當(dāng)發(fā)電機(jī)的原動(dòng)機(jī)輸入功率為P0時(shí)，發(fā)電機(jī)存在著兩個(gè)平衡的工作點(diǎn)a和b。在a點(diǎn)，若發(fā)電機(jī)因干擾而偏差平衡點(diǎn)，由于0>ΔδP，即角度的偏移Δδ所產(chǎn)生的功率偏移ΔP(和Δδ)同號(hào)，會(huì)使發(fā)電機(jī)回歸平衡點(diǎn)，故a點(diǎn)是穩(wěn)定的；在b點(diǎn)，若發(fā)電機(jī)因干擾而偏差平衡點(diǎn)，由于0<ΔδP，即角度的偏移Δδ所產(chǎn)生的功率偏移ΔP(和Δδ)不同號(hào)，會(huì)使發(fā)電機(jī)遠(yuǎn)離平衡點(diǎn)，故b點(diǎn)是不穩(wěn)定的。通常將PΔδ當(dāng)作電力系統(tǒng)靜態(tài)穩(wěn)定的判據(jù)，當(dāng)0>ΔδP時(shí)，系統(tǒng)是穩(wěn)定的，反之是不穩(wěn)定的。對(duì)無自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的發(fā)電機(jī)來說，在δ>90°時(shí)，系統(tǒng)是不穩(wěn)定的，即穩(wěn)定極限角度為90°。若發(fā)電機(jī)具有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，由于調(diào)節(jié)器能自動(dòng)維持發(fā)電機(jī)端電壓的恒定，即能隨角度δ的加大而加大空載電勢(shì)，使發(fā)電機(jī)的實(shí)際運(yùn)行曲線是一組內(nèi)功角特性曲線上的點(diǎn)組成（參見圖1-6），這時(shí)發(fā)電機(jī)可以運(yùn)行于δ>90°的區(qū)段，通常把這一區(qū)段稱為人工穩(wěn)定區(qū)。即由于采用了自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器而將原來不穩(wěn)定的工作區(qū)域變?yōu)榉€(wěn)定區(qū)域，從物理概念上，可以這樣理解：在δ>90°的情況下，當(dāng)干擾使發(fā)電機(jī)偏離了原工作點(diǎn)δ0，產(chǎn)生了角度偏移Δδ，一方面按正弦特性Δδ會(huì)產(chǎn)生一個(gè)負(fù)的有功增量ΔP1，另一方面，Δδ加大使機(jī)端電壓降低，自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器為使機(jī)端電壓恒定而加大發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流，使空載電勢(shì)Eq產(chǎn)生一個(gè)增量ΔEq，ΔEq又使發(fā)電機(jī)產(chǎn)生一個(gè)正的有功增量ΔP2，顯然若2PΔ>Δ10，因角度偏移Δδ引起的總的功率增量12PPPΔ=Δ+>Δ，即dP0d>δ，系統(tǒng)變穩(wěn)定了。自動(dòng)電壓調(diào)節(jié)器按電壓偏差調(diào)節(jié)的放大倍數(shù)越大，發(fā)電機(jī)維持端電壓的能力越強(qiáng)，ΔEq越大，ΔP2也越大，發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定極限也就加大。當(dāng)然，對(duì)于那些離系統(tǒng)較近（指電氣距離）的發(fā)電機(jī)來說，在系統(tǒng)電壓突然升高時(shí)（如一條重負(fù)荷線路因事故跳閘），發(fā)電機(jī)電壓會(huì)隨之升高，發(fā)電機(jī)的自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器為維持機(jī)端電壓恒定，會(huì)將勵(lì)磁電流減得過低，造成發(fā)電機(jī)進(jìn)相以致失去靜態(tài)穩(wěn)定。為防止這種情況發(fā)生，在發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁調(diào)節(jié)器中，必須裝有低勵(lì)限制單元。當(dāng)發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁過分降低，以致危及同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)及它的靜態(tài)穩(wěn)定時(shí)，低勵(lì)限制動(dòng)作，阻止發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的進(jìn)一步降低。2勵(lì)磁控制對(duì)電力系統(tǒng)動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性的影響如前所述，為了提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，希望自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)器有較大的放大系數(shù)，而這卻會(huì)使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性變壞，使系統(tǒng)發(fā)生振蕩的可能性增加。如何控制勵(lì)磁才能使系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性得到提高呢?設(shè)發(fā)電機(jī)工作于單機(jī)對(duì)無窮大母線系統(tǒng)（見圖1-4），當(dāng)發(fā)電機(jī)相對(duì)于系統(tǒng)發(fā)生幅值不大的振蕩時(shí)，有：(1-6)式中：Δδ——對(duì)平衡點(diǎn)的角度偏移；ΔδM——角度振蕩的偏值；γ——振蕩角頻率。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程為：式中：H——發(fā)電機(jī)的慣性常數(shù)；D——發(fā)電機(jī)的阻尼系數(shù)；ΔP0——由原動(dòng)機(jī)輸入的功率偏移；ΔP——發(fā)電機(jī)輸出有功功率偏移。即K1在α>90°情況下為負(fù)，即若無附加項(xiàng)K2K3，系統(tǒng)穩(wěn)定的極限為90°。而由ΔEq變化(反映勵(lì)磁調(diào)節(jié)的作用)引起的附加項(xiàng)K2K3使發(fā)電機(jī)的極限穩(wěn)定角可能大于90°，這和前面的分析是一致的。ΔEq變化產(chǎn)生的另一個(gè)影響就是減小了系統(tǒng)的阻尼，將阻尼系數(shù)由D減小為（D-K2K4），這即是通常所說的勵(lì)磁調(diào)節(jié)的負(fù)阻尼作用，顯然它對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定是不利的。要在勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí)增加系統(tǒng)的阻尼，必須使勵(lì)磁電流的變化（亦即ΔEq）領(lǐng)先角度變化（即Δδ）一個(gè)角度，即可看出，勵(lì)磁電流變化（即ΔEq）產(chǎn)生的附加項(xiàng)加大了系統(tǒng)的阻尼，從而提高了電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性。如何能使勵(lì)磁電流的變化領(lǐng)先角度的變化呢？通常采用的辦法是用反映角度微分的量（角度的微分總是領(lǐng)先角度變化的），如發(fā)電機(jī)的輸出功率P（最好是剩余功率ΔP=P0-P），轉(zhuǎn)速ω，頻率f等信號(hào)來調(diào)節(jié)勵(lì)磁。采用這種方法調(diào)節(jié)勵(lì)磁的調(diào)節(jié)器在蘇聯(lián)及東歐稱為強(qiáng)力式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器，而在西方則稱為電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）。2.3勵(lì)磁控制系統(tǒng)對(duì)電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的影響同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)提高勵(lì)磁系統(tǒng)的強(qiáng)勵(lì)能力（提高電壓強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)及電壓上升速度）通常被認(rèn)為是提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性的最經(jīng)濟(jì)及最有效的手段之一。隨著繼電保護(hù)和開關(guān)動(dòng)作速度的提高，強(qiáng)勵(lì)對(duì)暫態(tài)穩(wěn)定的影響雖有所減?。ㄒ?yàn)樾枰獜?qiáng)勵(lì)作用的時(shí)間變短了），但強(qiáng)勵(lì)對(duì)具有遠(yuǎn)距離輸電問題的水輪機(jī)來說仍然是十分重要的。反應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)性能的主要指標(biāo)有：1>勵(lì)磁頂值電壓倍數(shù)npu：常稱電壓強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)，它指在強(qiáng)勵(lì)期間勵(lì)磁功率單元可能提供的最高輸出電壓值與發(fā)電機(jī)額定勵(lì)磁電壓之比。對(duì)于采用靜止勵(lì)磁的水輪發(fā)電機(jī)來說，勵(lì)磁功率單元在強(qiáng)勵(lì)期間所能提供的最高電壓和發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)有關(guān)（對(duì)自并激勵(lì)磁系統(tǒng)和發(fā)電機(jī)端電壓有關(guān)；對(duì)自復(fù)激勵(lì)磁系統(tǒng)則和發(fā)電機(jī)端電壓及端電流有關(guān)）。所以國標(biāo)或行標(biāo)對(duì)強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)作了相關(guān)規(guī)定：對(duì)于自并勵(lì)系統(tǒng)，當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)端正序電壓為額定值的80%時(shí)，勵(lì)磁頂值電壓倍數(shù)應(yīng)予保證，對(duì)水輪發(fā)電機(jī)的電壓強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)，一般要求不小于2，在特殊情況下可高于或低于2，但不宜低于1.8。2>勵(lì)磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時(shí)間：它指從施加階躍信號(hào)起至勵(lì)磁電壓達(dá)到最大勵(lì)磁電壓與額定電壓之差的95%的時(shí)間（階躍施加前發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電壓為額定勵(lì)磁電壓），參見圖1-7所示。圖1-7勵(lì)磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時(shí)間定義勵(lì)磁系統(tǒng)電壓響應(yīng)時(shí)間等于或小于0.1秒的勵(lì)磁系統(tǒng)稱為高起始響應(yīng)的勵(lì)磁系統(tǒng)。水輪發(fā)電機(jī)的靜止勵(lì)磁系統(tǒng)即屬高起始響應(yīng)的勵(lì)磁系統(tǒng)。3>勵(lì)磁電壓響應(yīng)比：它指勵(lì)磁電壓在強(qiáng)勵(lì)作用后的最初0.5秒內(nèi)的平均上升速度（參見圖1-8）。對(duì)于非高起始響應(yīng)的勵(lì)磁系統(tǒng)，勵(lì)磁電壓響應(yīng)比是反映勵(lì)磁系統(tǒng)強(qiáng)勵(lì)性能的重要指標(biāo)。圖1-8勵(lì)磁電壓響應(yīng)比定義圖中三角形abc的面積等于曲線形abd的面積（即圖示紅色豎條和藍(lán)色橫條兩塊有陰影線的面積相等），設(shè)發(fā)電機(jī)的額定勵(lì)磁電壓為UFN，則電壓響應(yīng)比的定