【摘要】 水電機組控制系統是乙個複雜的系統，其中的過渡過程會對機組的轉速產生影響。本文筆者以水電機組的資料模型為依據，分析了水電站勵磁調節對機組轉速的影響，進而為水電站高效穩定運作提供借鑑和指導。
【關鍵詞】 水電站機組控制系統勵磁調節機組轉速
水力過渡、機械過渡以及電氣過渡三者共同構成了水電機組控制系統的過渡，三者之間是相互影響相互制約的。由於過渡過程較為複雜，需要對其進行簡化，即將過程進行分開處理，進而達到控制目標。這就需要通過建立水力、機械和電氣系統的**模型，分析過渡過程對機組轉速的影響。
1 發電機的數學模型
在發電機組的實際執行中，控制系統會受到微小的擾動的影響，這些微小的擾動會對機組的頻率偏離產生影響，進而影響到端電壓。加之在勵磁調節的作用下，改變了發電機的電磁功率，進而影響到機組的轉速。
水電機組控制系統比較複雜，包括引水管道、發電機、勵磁系統、水輪機、調速器以及負載和網路等。為了研究水電勵磁調節對機組轉速的影響，需要建立相應的數學模型。對引水管道的數學模型而言，可以利用特徵線法得到其連續性和運動方程；水輪機特性曲線模型表示水輪機的數學模型；調速器的方程是二階微分方程。
發電機的數學模型方程式為：
而負荷採用的是恆定抗阻模型，在這一模型中，假設該暫態過程中的抗阻值是不變的，公式如下：
其中p為負荷點的初始有功功率，q表示無功功率，而v表示電壓。在以上的資料模型中，通過建立帶負荷系統的數值**模型，然後再根據模型的運作進行相應的計算，得出電壓調節器綜合放大係數以及電壓調節器的過程以及品質。
2 勵磁調節對機組轉速的影響
從下圖的單機帶負荷模型示意圖可以發現，發電機負荷減少百分之
十、不同的數值所對應的轉速以及電壓調節過程和品質是不盡相同的，結果如表1（如圖1）。
通過對資料的分析，可以發現以下幾點規律：
第一，綜合調節放大係數與發電機端電壓的超調量、振盪次數、穩定電壓的精度呈正比例關係，即隨著綜合調節放大係數的增加，發電機端電壓的超調量以及振盪次數就越大，並且穩態電壓的精度明顯提高。當電壓調節器綜合放大係數大於等於三十時，穩態電壓的精度最大，超過百分之零點五；當帶你壓調節器綜合放大係數為零時，即不存在勵磁調節器時，由於發電機的負荷會突然減小，導致發電機端電壓瞬間公升高，並且呈持續上公升趨勢，最後趨於穩定，並且穩態電壓的精度超過百分之五。
水電站機組啟動試執行方案
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