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[摘 要]近年来随着水电站的发展，常规模拟式励磁系统难以适应发电机组的发展要求。微机励磁技术是在计算机控制技术的基础上发展起来的一种励磁技术，可有效地优化磁力装置。本文则以实例探讨水轮发电机组中微机励磁技术的应用。
[关键词]微机励磁技术；水轮发电机组；应用
中图分类号：TM312 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0306-01
励磁是由直流电通过转子线圈为发电机等利用电磁感应原理工作的电气设备提供工作磁场的过程，励磁系统在水轮发电机组中有着重要的作用和地位。微机励磁系统功能更加完善、可实现数据传送和远程控制等传统模拟式励磁所不具备的技术优势，在现代水电站水轮发电机组中得到越来越广泛的应用。
1 方案选择
某水电站于1992年首台机组一次并网成功发电，后相继投产另外两台机组，1993年全年发电量达到6300多万kW？h，经济效益显著。微机励磁调节器是微机励磁系统的重要组成部分，目前运行的微机励磁调节器有较多种，按照不同的分类标准可分为不同的类型，其中按微机励磁调节器的形式来分，有单片机型、单板机型、工控机型及PLC型和嵌入式PC机型等，按照通道数有单通道、双通道、三通道等，根据该水电站水轮机组现场实际情况及磁力系统特点，综合考虑目前市场上的微机励磁调节器型号，以GDER-2032型双微机励磁调节器为例，探讨其在水轮发电机组中的具体应用。
2 工作原理
GDER-2032型双微机励磁调节器是目前较新一代的微机励磁调节器，其装置与机端励磁采用CT和PT连接，可实现机组运行过程中电压、电力、频率等参数的实时采集，与中控室PLC进行数据传输和交换，满足系统自动化发展要求，实现对机组运行的实时动态监测；采用高速32为DSP为核心，CPU处理数据的容量大、速度快，性能较高；辅助元件为大规模可编程控制器，可提高系统可靠性；采用每周波24点交流取样，可消除波形畸变及零点漂移等引起的输出误动作，此外装置还具备故障记录、历史曲线显示、实验控制等多个功能。微机励磁调节器的主要目的是维持发电机电压稳定，以GDER-2032型双微机励磁调节器为例，在系统运行的过程中，采集到的电气信号及直流信号经各自信号处理后变换为适合A/D采用的信号，并由A/D转换器将模拟信号转换为数字量后存储在储存器中，利用软件根据存储信息对发电机工况、励磁系统参数等进行计算。CPU同时对额定电压与发电机实际电压进行PID运算，得到空置量通过改变功率输出部件的导通角，对励磁电压和电流进行平稳调节。
3 技术参数
式中T为采样间隔时间，I1为转子电流的标幺值，在系统设置的整定时间内，若机端电压恢复正常，则系统返回按照机端电压正常调节；若发电机组发生故障，机端电压不能恢复正常，当微机励磁开始执行强励到顶值的时间超过整定时间时，则自动返回按照额定励磁电流进行调节。
（2）低励限制。发电机运行过程中发生低励时，可增加定子端部铁芯发热量，可能造成温度超过最大运允许值，同时励磁电流过小，还可引起稳定性事故，还能增大失磁保护误动的可能性，从而影响机组的正常运行，因此有必要进行低励限制。微机励磁系统中的低励限制通常是根据水轮发电机组允许的进相深度，按照直线方程确定。微机励磁系统中的低励限制值一般设置两个限制值Ⅰ、Ⅱ，当机组无功率低于低励限制较高值Ⅰ、同时高于低励限制较低值Ⅱ时，系统进行瞬时闭锁减磁操纵，同时自动增磁值，直至发电机组无功率高于低励限制Ⅰ值；若发电机组无功率值低于低励限制较低值Ⅱ时，系统延时1s切换到模拟通道运行。
（3）抑制空载过压。发电机组运行过程中突然甩负荷可造成空载过压，微机励磁系统具有的抑制空载过压功能可在发电机组发生空载过压时进行自动的处理。若发电机组出口断路器突然分闸，机组继电保护动作，则微机励磁调节器自动连接灭磁单元；若水轮发电机组伴有过速，则调节器立即闭锁增磁操作，同时执行减磁操作，降低电压至空载额定电压的90%；若由其他原因造成空载过压，则微机励磁调节器自动将给定值改为空载额定电压。
水轮发电机中的微机励磁系统在保持系统电压稳定、改善电力运行条件，提高并联稳定性等方面发挥着重要的作用，在水轮发电机组中采用微机励磁系统，可实现系统运行的自动化，实现发电机组就地调节和远程调节，对于提高系统稳定性和可靠性有着重要的现实意义。
参考文献
[1] 徐洪亮，吴学坤.对河口水库电站水轮发电机组励磁系统的技术改造[J].小水电，2012，（5）：57-58，67.
[2] 叶薪.浅析微机励磁技术在中小型水轮发电机组中的运用[J].小水电，2007，（2）：38-40.
[关键词]微机励磁技术；水轮发电机组；应用
中图分类号：TM312 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）20-0306-01
励磁是由直流电通过转子线圈为发电机等利用电磁感应原理工作的电气设备提供工作磁场的过程，励磁系统在水轮发电机组中有着重要的作用和地位。微机励磁系统功能更加完善、可实现数据传送和远程控制等传统模拟式励磁所不具备的技术优势，在现代水电站水轮发电机组中得到越来越广泛的应用。
1 方案选择
某水电站于1992年首台机组一次并网成功发电，后相继投产另外两台机组，1993年全年发电量达到6300多万kW？h，经济效益显著。微机励磁调节器是微机励磁系统的重要组成部分，目前运行的微机励磁调节器有较多种，按照不同的分类标准可分为不同的类型，其中按微机励磁调节器的形式来分，有单片机型、单板机型、工控机型及PLC型和嵌入式PC机型等，按照通道数有单通道、双通道、三通道等，根据该水电站水轮机组现场实际情况及磁力系统特点，综合考虑目前市场上的微机励磁调节器型号，以GDER-2032型双微机励磁调节器为例，探讨其在水轮发电机组中的具体应用。
2 工作原理
GDER-2032型双微机励磁调节器是目前较新一代的微机励磁调节器，其装置与机端励磁采用CT和PT连接，可实现机组运行过程中电压、电力、频率等参数的实时采集，与中控室PLC进行数据传输和交换，满足系统自动化发展要求，实现对机组运行的实时动态监测；采用高速32为DSP为核心，CPU处理数据的容量大、速度快，性能较高；辅助元件为大规模可编程控制器，可提高系统可靠性；采用每周波24点交流取样，可消除波形畸变及零点漂移等引起的输出误动作，此外装置还具备故障记录、历史曲线显示、实验控制等多个功能。微机励磁调节器的主要目的是维持发电机电压稳定，以GDER-2032型双微机励磁调节器为例，在系统运行的过程中，采集到的电气信号及直流信号经各自信号处理后变换为适合A/D采用的信号，并由A/D转换器将模拟信号转换为数字量后存储在储存器中，利用软件根据存储信息对发电机工况、励磁系统参数等进行计算。CPU同时对额定电压与发电机实际电压进行PID运算，得到空置量通过改变功率输出部件的导通角，对励磁电压和电流进行平稳调节。
3 技术参数
式中T为采样间隔时间，I1为转子电流的标幺值，在系统设置的整定时间内，若机端电压恢复正常，则系统返回按照机端电压正常调节；若发电机组发生故障，机端电压不能恢复正常，当微机励磁开始执行强励到顶值的时间超过整定时间时，则自动返回按照额定励磁电流进行调节。
（2）低励限制。发电机运行过程中发生低励时，可增加定子端部铁芯发热量，可能造成温度超过最大运允许值，同时励磁电流过小，还可引起稳定性事故，还能增大失磁保护误动的可能性，从而影响机组的正常运行，因此有必要进行低励限制。微机励磁系统中的低励限制通常是根据水轮发电机组允许的进相深度，按照直线方程确定。微机励磁系统中的低励限制值一般设置两个限制值Ⅰ、Ⅱ，当机组无功率低于低励限制较高值Ⅰ、同时高于低励限制较低值Ⅱ时，系统进行瞬时闭锁减磁操纵，同时自动增磁值，直至发电机组无功率高于低励限制Ⅰ值；若发电机组无功率值低于低励限制较低值Ⅱ时，系统延时1s切换到模拟通道运行。
（3）抑制空载过压。发电机组运行过程中突然甩负荷可造成空载过压，微机励磁系统具有的抑制空载过压功能可在发电机组发生空载过压时进行自动的处理。若发电机组出口断路器突然分闸，机组继电保护动作，则微机励磁调节器自动连接灭磁单元；若水轮发电机组伴有过速，则调节器立即闭锁增磁操作，同时执行减磁操作，降低电压至空载额定电压的90%；若由其他原因造成空载过压，则微机励磁调节器自动将给定值改为空载额定电压。
水轮发电机中的微机励磁系统在保持系统电压稳定、改善电力运行条件，提高并联稳定性等方面发挥着重要的作用，在水轮发电机组中采用微机励磁系统，可实现系统运行的自动化，实现发电机组就地调节和远程调节，对于提高系统稳定性和可靠性有着重要的现实意义。
参考文献
[1] 徐洪亮，吴学坤.对河口水库电站水轮发电机组励磁系统的技术改造[J].小水电，2012，（5）：57-58，67.
[2] 叶薪.浅析微机励磁技术在中小型水轮发电机组中的运用[J].小水电，2007，（2）：38-40.