电力系统的稳定性控制对象包括励磁控制和汽门控制。早在20世纪60年代，人们就提出了电力系统稳定器技术的概念。这项技术是指通过控制发电机的励磁系统来提高系统稳定性，当时基于这种技术的研究就已经取得了一定的成就。后来，中国在这项技术的发展和工业推广方面，进行了出色的工作，使中国在这项技术上接近了国际水平。目前，发电机的励磁研究已经成为提高电力系统稳定性控制的必选手段。

同步发电机的励磁系统包括励磁电源和励磁装置两部分构成。其中励磁电源是指励磁变压器或者励磁机，而励磁装置是用来控制和调节励磁电流的电气调控装置。在实际正常运行的电力系统中，发电机不仅能够提供电力系统所需要的有功功率，而且还是无功功率的主要来源。发电机的励磁系统是发电机的主要组成部分，在维持电力系统稳定性方面有很大的作用。一旦电力系统发生故障，负荷急剧变化，此时，发电机励磁系统通过调节励磁装置来改变励磁电流，维持发电机的极端电压在给定的范围内，从而提高电力系统的稳定性。同时，当发电机内部出现故障时，励磁装置还会有强行增磁、减磁、以及灭磁功能，来减小故障损失。从不同的励磁电源方面考虑，励磁方式被分为以下三种：

（1）直流励磁机励磁方式

所谓直流励磁机励磁方式是指通过对励磁绕组供电，产生励磁磁通，而建立磁场的过程。其中包括他励磁，并励磁，串励磁以及复励磁等方式。它的过程简单，受系统影响小，通常用于中、小机组的发电机，但是维护相对较困难。

（2）交流励磁机励磁方式

它是通过交流励磁机提供励磁电流，因为此电流是交流电流，所以必须经过整流之后将其变为直流，再供给发电机励磁绕组。一般装在发电机的大轴上，其输出的交流电经过整流以后再供给发电机转子励磁。多用于容量在100MV及以上的汽轮发电机组。其工作可靠、构造简单，但是噪音和谐波分量相对较大。

（3）静止励磁方式

静止励磁方式没有旋转部分，一般都是自并励励磁方式，他的优点是运行可靠性高，响应速度快，可提高电力系统的稳定性，维护简单，效益相对较高。

对于电力系统的稳定性研究除了励磁控制系统还有第二个控制对象：汽门或者水门开度系统。汽轮发电机的汽门开度系统是根据发电机的转速偏差信号来控制和调节汽门系统的开度，从而改变功率的输出，保证系统能够稳定在一个新的运行状态下。因为汽门系统是以改变转速来调节稳定，因此也成其为调速系统。我国的一次能源主要分布在西北地区，而重负荷区主要分布在南部和东部地区。众所周知，电能是不能够大量储存的，而且我国的负荷区和发电区大部分都是处在不同区域，因此要同时完成电能的生产、传输、分配等过程就要求电能的生产和消费应该保持相应的平衡。为了更好地节省资源，我们应该保持汽轮发电机组生产的电量与用户消耗的电量平衡，这就要求调速系统发挥作用。此外，当电力系统因为某些原因（线路短路、人员误操作、自然灾害等），引起负荷突然发生变化，导致发电机组的输出功率瞬间也变化，但是因为原动机具有惯性作用，此时汽轮机产生的力矩和负荷之间的力矩将会不平衡，从而引起发电机组的功角和转速发生大的变化，导致电力系统失去稳定。汽门控制系统就是通过快速控制和调节汽轮机的进气量来控制原动机的转速，平衡力矩，最终使电力系统重新恢复稳定运行状态。

在上个世纪二三十年代美国通用电气公司（GE）就进行了汽门控制的实验研究，并且验证了汽门系统对于电力系统稳定性研究的可行性。在上个世纪的七八十年代，随着社会经济的不断进步，电力系统的容量、电压等级日益变大，远距离、大电网的互联系统逐渐形成，因此电力系统的稳定运行性越来越受到人们的关注，加之，电力系统的调速系统控制技术和控制理论越来越完善，使得汽门控制时效大大提高。汽门控制在电力系统的发生故障或者出现各种干扰时，能够很好地改善以及抑制系统的振荡和波动，因而，汽门控制系统成为改善电力系统稳定性的一项重要措施。

• 上一篇：永磁发电机在航空工业中的应用
• 下一篇：发电机直接功率控制方法