0　引言 　　在蒙西電網現役機組中，機端變自并勵勵磁系統和三機勵磁系統為絕大多數機組廣泛采取的兩種勵磁方式。海勃灣發電廠是一座一、二期裝機容量為600MW，三期正在擴建的大型坑口電廠，一期投產的2＊100MW機組采用主勵、副勵、發電機三機勵磁系統，剛投產時采用北重廠配套生產的GLT-4A型模擬勵磁調節系統，后更換為清華大學研制的GEC-1型微機勵磁系統，采用NEC控制邏輯；二期新投產的2＊200MW機組采用東方電機廠生產的GES-3223型機端變自并勵勵磁調節系統，采用PID控制邏輯。本文通過對一、二期勵磁系統性能分析比較，針對現場勵磁系統存在的一些問題，提出了自己的看法和建議。 1　二種典型勵磁系統的性能特點分析與比較 1.1　勵磁系統的組成 　　自并激靜止勵磁系統由勵磁變壓器、可控硅功率整流裝置、自動勵磁調節裝置、發電機滅磁及過電壓保護裝置、起勵設備及勵磁操作設備等部分組成。 　　三機勵磁系統由主勵磁機、副勵磁機、2套勵磁調節裝置、3臺功率柜、1臺滅磁開關柜及1臺過電壓保護裝置等組成。 1.2　機組的投資及工程造價 　　與三機勵磁系統相比，自并激靜止勵磁系統由于取消了主 [table][tr][td][/td][/tr][/table]、副勵磁機，大大縮短了機組長度（單機約6-8m）,不但減少了大軸聯接環節，縮短了軸系長度，提高了軸系穩定性，而且對建設同等容量的機組，使主廠房長度大幅減小，既降低了廠房造價，又減小了機組投資。 1.3　勵磁系統的運行方式 　　自并勵勵磁系統采用雙通道冗余容錯結構，從信號采集、調整輸入、計算、信號輸出都為獨立的2套硬件回路，兩通道既有聯系，又可獨立工作。雙通道采用主、從方式并聯工作，互為熱備用，理論上不分主通道和備用通道，先上電者為主通道，后上電者為從通道，主通道輸出脈沖閉鎖從通道脈沖的輸出，通道之間靠軟件實現相互自診斷、相互跟蹤、相互通訊、相互切換。此外勵磁系統在運行過程中可實現在線修改參數、更換故障元件和進行實時通訊，同時調節器采用串口方式接入DCS系統，除進行就地操作外，還可通過DCS的操作界面進行勵磁參數的調節，并將勵磁系統的運行參數、裝置狀態等信息上傳至DCS系統。該勵磁系統具有恒電壓、恒電流2種運行方式，恒電壓方式屬于自動方式，恒電流方式屬于手動方式，二者可進行動態相互切換，不會產生端電壓和無功負荷的波動，發電機正常運行于恒電壓方式。當兩套勵磁調節自動回路出現故障時，裝置將自動由"自動方式"（恒電壓方式）切換到"手動方式"（恒電流方式）運行。 　　海電三機勵磁系統經改造后，采用A、B兩套非線形勵磁調節器并列運行，從信號的采集、處理、計算、輸出和整流裝置的輸出都為獨立的2套硬件回路，裝置不分主、從之分，當一套調節系統發生故障時，另外一套裝置可滿足系統各種要求。該勵磁系統兩套調節裝置正常運行于恒電壓方式，只有當勵磁系統進行調試時，才答應切換到手動方式。 1.4　勵磁系統的可靠性 　　對直流勵磁機和三機勵磁系統來說，旋轉部分發生的事故在以往勵磁系統事故中占相當大的比例，如直流勵磁機產生火花、交流勵磁機線圈松動和振動等，而且旋轉部分的運行和維護工作量很大。而自并激靜止勵磁系統由于取消了旋轉部件，沒有了換向器、軸承、轉子等，系統結構和接線大大簡化，在大幅減小運行和維護工作量的同時，也大大減少了事故隱患，可靠性明顯優于直流和交流勵磁機勵磁系統，而且自并激系統在設計中采用冗余結構，故障元件可在線進行更換，有效地減少停機概率，對運行維護要求相對較低。 　　1.5　機組的暫態、穩態水平 　　由于自并激靜止勵磁系統采用了可控硅電子技術，系統調節響應速度得到了進一步的提高。在小干擾時，自并激方式能夠保持發電機端電壓不變，對單機無窮大系統，發電機靜態穩定極限功率為： 　　Pmax=VgVs/Xs——————（1） 　　式中：Vg為發電機機端電壓； 　　Vs為系統電壓； 　　Xs為發電機與系統的等值電抗。 　　而三機勵磁系統在故障過程中只保持發電機次暫態電勢或暫態電勢Eg‘不變，其極限功率為: 　　P‘max=Eq‘Vs/（Xs Xd‘）——-（2） 　　式中：Eq‘為發電機Q軸暫態電勢； 　　Xd‘為發電機直軸暫態電抗。 　　根據式（1）和（2）計算得出Pmax大于P′max，即自并激靜止勵磁系統的靜態穩定極限較三機勵磁系統高。在自并激系統最不利的發電機出口三相短路工況下，由于機端電壓即整流電源嚴重下降，即使在故障迅速切除后機端電壓的恢復仍需一定的時間，自并激系統的強勵能力必然有所下降。為此在設計整流電源電壓時按發電機額定電壓的80計算,加上大中型機組發電機出口均采用了封閉母線，機端三相短路可能性基本消除。因此，自并激系統強勵倍數高，電壓響應速度快，以及先進的控制模型，能夠有效地提高系統暫態穩定水平。以高壓出口三相短路為例，強勵按2倍計算，自并激勵磁系統的暫態穩定水平與實際時間常數Te=0.35s?的常規勵磁系統基本相同。假如一個電網全部采用自并激勵磁系統，則暫態穩定水平比常規勵磁更好：當發生三相短路時，除離故障點近的自并激機組受電壓降落影響外，其余機組端電壓數值較高，這些快速調節性能提高了系統的暫態穩定性。