首先，将发电机的电压维持在给定的水平保持电压水平是励磁控制系统的主要任务。主要有三个原因：下面成都发电机厂家给大家详解的讲。

01、确保电力系统运行设备的安全

电力系统中的操作设备具有额定工作电压和大工作电压。将发电机端电压保持在允许水平是确保发电机和电力系统设备安全运行的基本条件之一。这要求发电机励磁系统不仅可以保证静止，而且可以在大扰动后保持稳定状态。发电机电压处于给定的允许水平。发电机运行规定规定大型同步发电机的工作电压不得超过额定值的110％。

02、确保发电机运行的经济性

发电机在额定值附近运行是经济的。如果发电机电压下降，输出相同功率所需的恒定电流将增加，导致损耗增加。法规规定大型发电机的工作电压不得低于额定值的90％；当发电机电压低于95％时，发电机应限制在负荷运行。其他动力设备也存在这个问题。

03、在许多方面需要增加维持发电机电压和增加电力系统稳定性的能力。

励磁控制系统对提高静态稳定性，动态稳定性和暂态稳定性有显着影响，是简单，经济，有效的措施。

其次，控制无功功率分配的并联分布

并联运行单元的无功功率的合理分配与发电机端电压的调节率有关。发电机端电压的调整有三种调整特性。:无调整，负调整和正调整。

当两个或多个具有差动调节的发电机并联运行时，无功功率根据调节率分配。对于小的调节率，有更多的无功功率，对于大的调节率，有更少的无功功率。

如果发电机变压器单元在高压侧并联连接，由于变压器具有大的电抗，如果采用无差动特性，则在通过变压器到高压侧之后单元变得调节不良。如果变压器电抗很大，为了稳定高压母线电压，高压母线的调节率不应太大。此时，发电机可以采用负调节特性，其功能是部分补偿主变压器中的无功电流。在其上形成的电压降也称为负载补偿。调节特性由白色电压调节器中的附加调节连杆设定。对于连接到大型系统的设备，调整系数Ku调整为±（3％-10％）。

第三，提高电力系统的稳定性

01、励磁控制系统对静态稳定性的影响对于涡轮发电机，功率角特性为：

当没有激励调整时，Eq=常数，静态稳定功率限制对应于90°的功率角。

如果发电机可以在运行期间自动调节励磁，则Eq是可变值，并且可以显着提高相应的传动功率。静态稳定功率极限的理论值取决于微动态稳定性的条件，相应的功率角大于90°。

如果励磁调节器具有更好的性能和更高的电压放大，则在负载变化期间发电机电压U可以保持在恒定值。外部功率特性曲线将具有更高的斜率和静态稳定功率限制。理论值还取决于微观动力学稳定性的条件。相应的转子功率角大于90°。

在增加同步电动机的静态稳定能力之后，相应系统传输功率的能力也得到改善。

02、励磁控制系统对暂态稳定性的影响

有两种方法可以改善瞬态稳定性，减小加速区域或增加减速区域。减小加速区域的有效措施之一是加快故障排除的时间。增加减速区域的有效措施是增加励磁系统的励磁电压响应比，增加强制励磁电压的倍数，使故障消除后发电机的内部电位增大。 Eq迅速上升并增加功率输出以增加减速区域。

励磁顶电压越高，电压响应比越快，励磁调节对提高暂态稳定性的影响越明显。但是，考虑到发电机绝缘的强度，强励磁顶电压好是（7~9）倍，基值作为发电机的空载励磁电压。

03、励磁控制系统对动态稳定性的影响

电力系统的动态稳定性问题可以理解为电力系统机电振荡的阻尼问题。励磁控制系统中的自动电压调节是电力系统的机电振荡阻尼减弱（或甚至负）的重要原因之一。在某些操作模式和励磁系统参数下，电压调节功能产生负阻尼效应，同时保持发电机电压恒定。在正常的实际范围内，激励电压调节器的负阻尼将随着开环增益的增加而增加。因此，提高电压调节精度的要求与改善动态稳定性的要求不相容。

解决电压调节精度与动态稳定性之间矛盾的有效措施是在励磁控制系统中增加其他控制信号。该控制信号提供正阻尼，使得整个励磁控制系统提供的阻尼为正，而动态稳定极限水平达到并超过静态稳定水平。该控制信号不影响电压调节通道的电压调节功能和在不改变其主控制位置的情况下保持发电机端子的电压电平的能力。因此，它被称为附加励磁控制。

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