优点：取消副励磁机，轴系长度缩短；缺点：调节速度慢
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自并励励磁系统
静止
自并励励磁系统
组成：励磁变压器、大功率可控硅整 流柜、灭磁及过电压保护、起励设备、 自动电压调节器
优点：结构简单，调节速度快，轴系 较短，不易引发轴系扭振。但励磁电 源受系统电源的影响。
缺点：强励时系统电压变化复杂
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励磁系统调差
发电机的调差特性是机端电压与发电机无 功电流的关系曲线，有三种形式：无差特 性（曲线1）、正调差（曲线2）和负调差 （曲线3）。
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并网运行机组的调差要求
发电机最终连接到电网的调差系数应为正调差。 无差调节的发电机，由于调差特性曲线有无数个 公共点，机组间无功的分配不明确，机组间会发 生乱抢无功的现象，导致运行不稳定。负调差的 机组，如果电网电压波动增加，导致调节器电流 增加，又使无功增加，发电机电压又上行，为正 反馈，形成恶性循环。
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残压起励
当发电机残压较高（约2-5%以上）时，可 利用残压起励。在起励初始阶段，整流桥 中的晶闸管完全导通。然后在励磁调节器 的控制下，将发电机的电压升至所整定的 电压
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励磁系统控制过程
励磁调节器主要由测量比较、综合放 大和移相触发三个基本单元构成。
Vd0=1.35U2cosα
发电机调差系数一般由调度部门下达定值。整定 原则是：AVR的调差系数为-5%到0之间，加上主变 短路阻抗后，最终为8%左右。
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励磁调节器附加功能
PSS功能 软起励功能
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励磁调节器限制与保 护
✓强励电流限制（快速限制、倍数限制） ✓过励限制（励磁电流慢速、反时限） ✓欠励限制（P-Q） ✓定子电流限制 ✓伏赫限制 ✓PT断线保护
起励措施有两类。第一类是他励起励，第二类是 残压起励。
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他励起励
起励电源可以是厂用蓄电池（直流），也可以是 厂用交流电。厂用交流电一般通过起励变压器降 压后，由二极管整流变成直流。然后通过限流电 阻和直流接触器，将起励回路接入发电机磁场回 路。对采用厂用蓄电池电源的，起励回路中须接 入一正向二极管，防止发电机建压过程中的反充 电。起励时，起励接触器闭合，励磁电流送入发 电机磁场绕组，发电机电压逐渐升高。当电压升 至额定电压的10%~30%时，起励回路断开，进行自 励。
直流励磁机励磁系统 交流励磁机励磁系统 自并励励磁系统
按响应速度分类：
慢速励磁系统 快速励磁系统 高起始励磁系统
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交流励磁机系统（三机它励） 同轴
组成：交流主励磁机（ACL）和交流副励磁机（ACFL）都与发电机同轴。
副励磁机是自励式的，其磁场绕组由副励磁机机端电压经整流后供电。也 有用永磁发电机作副励磁机的，亦称三机它励励磁系统。
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自并励励磁系统 介绍
励磁电源由一台接于机端的励磁变压器取 得，经变压器ET降压后，接入晶闸管整流 器SCR，通过晶闸管整流成直流后，供给发 电机磁场绕组。自动励磁调节器从发电机 机端取得信号，控制晶闸管的导通角，从 而按需要控制发电机励磁电流。
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自并励励磁系统 介绍
自并励的主要特点是：设备和接线比较简 单；由于无转动部分，具有较高的可靠性； 造价低；励磁变压器放置自由，缩短了机 组轴系长度；励磁调节速度快。因为励磁 电源相对不独立，故而需要起励电源；整 流输出的直流顶值电压受发电机端或电力 系统短路故障形式（三相、二相或单相短 路）和故障点远近等因素的影响。
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PID控制
按偏差的比例、积分和微分进行控制的PID调 节器, 是连续系统控制中技术成熟、应用 最为广泛的一种调节器。 比例调节可以减小控制系统惯性时间 常数，但相对稳定性降低，而且不能消除 稳态误差； 积分调节可以消除稳态误差； 微分调节可以提高控制系统的稳定性， 相应可以增加比例调节放大倍数。
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自并励发电机组的起励
当机组启动后，在转速接近额定值时，机端电压 为残压，其值一般较低（约为额定电压的1%~2%）。 这时由于同步电压太低，调节器可能还不能正常 工作，晶闸管不能开放，故而没有励磁电流送出 使发电机建立电压。因此，必须采取措施，先供 给发电机初始励磁，以便发电机能够建立起一定 的电压，完成起励过程。
优点：它励，励磁电源不受系统电源的影响 缺点：调节速度慢，轴系长度长，实用易文引档 发轴系振荡
交流励磁机系统（二机它励） 同轴
组成：交流主励磁机经过可控硅整流装置向发电机转子回路提供励磁电
流；AVR控制可控硅的触发角，调整其输出电流，亦称为两机它励励磁系 统。励磁系统没有副励磁机，交流励磁机的励磁电源由发电机出口电压经 励磁变压器后获得，自动励磁调节器控制可控硅砖触发角，以调节交流励 磁机励磁电流，交流励磁机输出电压经硅二极管整流后接至发电机转子， 亦称为两机一变励磁系统。
–电压响应比
改善电力系统动态稳定性
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励磁系统设备
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励磁系统的组成与分类
自动电压调节器AVR、ECR/FCR（励磁调节器） 励磁电源（励磁机、励磁变压器） 整流器（AC/DC变换，SCR、二极管） 灭磁与转子过电压保护 按励磁电源分类：
励磁系统定义
励磁系统是为同步发电机提供直流磁场电 流设备的总称，它是发电机的重要组成部 分，直接影响发电机的运行特性。
励磁系统及其调节对象(同步发电机)共同 组成的反馈控制系统，称为励磁控制系统。
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励磁系统的任务
维持发电机端或指定控制点的电压在给定水平上 能稳定分配并列运行机组的无功功率 提高电力系统运行的静态稳定性
无刷励磁系统
旋转
组成：主励磁机（ACL）
电枢是旋转的，它发出的三
相交流电经旋转的二极管整
流桥整流后直接送发电机转
子回路。
无刷励磁系统中的副励磁机
（PMG）是一个永磁式中频发电机，它与发电机同轴旋转。主励磁机的 磁场绕组是静止的，即它是一个磁极静止、电枢旋转的交流发电机。
无刷励磁系统彻底革除了滑环、电刷等转动接触元件，提高了运行可靠 性和减少了机组维护工作量。但旋转半导体无刷励磁方式对硅元件的可 靠性要求高，不能采用传统的灭磁装置进行灭磁，转子电流、电压及温 度不便直接测量等。这些都是需要研究解决的问题