近日,由國網電力科學研究院研制的我國首套具有完全自主知識產權的700兆瓦級巨型水輪發電機組勵磁系統在三峽地下電站32號機組成功投運。進一步提升我國水電裝備制造技術的國際影響力,推動國產電氣裝備走向國際市場提供了重要技術支撐。該項目打破了長期以來國外企業的技術壟斷,是繼實現700兆瓦級水電機組調速系統國產化后,在巨型水電機組領域取得的又一重大突破,至此,國家電網已全面掌握了巨型水電機組的核心控制技術,為促進我國水電事業健康發展,供給同步發電機勵磁電流的電源及其附屬設備統稱為勵磁系統。它一般由勵磁功率單元和勵磁調節器兩個主要部分組成。
勵磁功率單元向同步發電機轉子提供勵磁電流;而勵磁調節器則根據輸入信號和給定的調節準則控制勵磁功率單元的輸出。勵磁系統的自動勵磁調節器對提高電力系統并聯機組的穩定性具有相當大的作用。勵磁系統的主要作有:
1)根據發電機負荷的變化相應的調節勵磁電流,以維持機端電壓為給定值;
2)控制并列運行各發電機間無功功率分配;
3)提高發電機并列運行的靜態穩定性;
4)提高發電機并列運行的暫態穩定性;
5)在發電機內部出現故障時,進行滅磁,以減小故障損失程度;
6)根據運行要求對發電機實行最大勵磁限制及最小勵磁限制。巨型水電機組勵磁系統控制機理復雜,其安全可靠性對發電機組安全運行和電網安全穩定影響極大。此前我國已投運的三峽、小灣、龍灘、官地、拉西瓦等電站40余臺700兆瓦級水輪發電機組勵磁系統設備完全依賴進口,其核心控制技術均掌握在國外企業手中,對我國水電事業的健康發展十分不利。
國網電科院研制成功的巨型水輪發電機組勵磁系統具有完全自主知識產權,總體技術水平達到國際先進,具有極強的市場競爭力,可為國家節省大量投資,同時降低了水電站運行維護成本,經濟效益十分顯著。