發電機自動控制
正文
調壓（無功功率）系統 發電機無功功率的調節主要取決於發電機的調壓系統。調節調壓系統的電壓給定值就可調節發電機承擔電網中無功功率的大小。這也是維持電網電壓恆定的主要措施。調壓是通過調節發電機勵磁繞組的勵磁電流來實現的。為了保證並聯電網的穩定性，調壓特性也應該是下垂的有差特性，調差係數不大於2～5％，調壓特性的離散度也要儘可能小。為了克服短期的故障失壓，調壓系統還應該有足夠大的強勵能力和回響速度。為此，人們用反饋控制和複合控制原理來設計調壓器。單機組運行的小電站曾經用擾動調節原理來設計它的調壓器,但由於它的調壓特性離散度大,沒有特殊措施配合不能並聯運行，現在已很少用這種原理來設計調壓器。
早期的調壓器曾經廣泛套用按負反饋控制原理設計的碳阻調節器。它的回響速度慢、調節死區大，很快被以磁放大器為主要組件的複合控制原理所代替。但是，磁性元件電磁慣性大，用它組成的調壓系統，其靜態調壓精度和動態穩定性之間的矛盾難於得到根本解決。20世紀70年代以後出現的大功率半導體器件，具有很大的功率放大倍數和極小的電磁慣性。採用這種器件的調壓系統靜態精度高、離散度小，動態品質指標好，能大大地提高調壓系統的性能，已得到廣泛的套用。隨著單機容量和並聯電網容量的擴大，採用快速勵磁調節器之後，電網的阻尼作用減弱，只用電壓負反饋、電流正反饋的複合調節原理設計的調壓系統不能完全滿足穩定性的要求。70年代以後，在原有的調壓系統中增加了轉速、頻率、發電機電磁功率等物理量作為內反饋，稱為電力系統穩定器，簡稱PSS。它能提高調壓系統的穩定性,已獲得廣泛套用。同時期人們又開始研究全狀態反饋的最佳勵磁控制系統。
自動操作和保護裝置 根據發電機運行操作程式，為在故障狀態下保證發電機和電力系統的安全，還需要配備相應的自動操作和保護裝置。大中型發電機組採用自動同步裝置(準同步或自同步)來保證機組在正常或緊急狀態下能迅速起動並投入電網運行。水輪發電機組有時需要工作在調相運行狀態或抽水蓄能的水泵狀態，有時又要工作在發電機狀態，因此機組應該有相應的控制裝置，以保證這些運行狀態的自動切換。在故障狀態下，應能迅速地從並聯電網中解列出來，甚至必要時停機。通常還設有發電機內部故障（定子和轉子繞組短路、斷線或接地等）和外部故障（電網短路、過電壓等）的保護裝置等。當發電機處於過負荷、過電壓、低頻率、低勵磁或失勵磁等異常運行狀態時，還應該有相應的保護裝置發出報警信號，或自動採取相應措施以消除異常狀態。上述要求往往用繼電邏輯線路來實現，統稱繼電保護裝置。隨著固體電路的發展，快速、靈敏和功能完善的電子邏輯保護裝置獲得套用。現在人們正在研究套用微處理機來實現上述各種要求。
