电力系统庞大而复杂,主要包括三大部分:发电系统、输电系统和配电系统,这三个子系统必须作为一个整体而运行。电力系统的稳定性是一个全局的问题,关系到整个系统中所有设备。因此,全网协调控制将成为电力系统稳定控制的一个重要方向。就发电系统方面而言,同步发电机是电力系统中主要的无功来源并且也是唯一的有功来源。因此,同步发电机在电力系统的稳定性研究中有着不可忽视的地位。发电机的控制系统主要分为调速系统和励磁系统,而励磁调节器又是励磁控制系统的核心部分。随着现代电力系统的发展,对励磁调节器性能的要求也更高。近年来计算机控制技术不断提高,数字化成为现代励磁系统的重要方向。与模拟式励磁调节器相比,数字式励磁调节器具有励磁控制功能丰富,控制精确,可靠性高等优点。目前数字式励磁技术已经相当成熟,本文在现有的研究基础上,设计了一种基于全网协调控制的数字式励磁调节器。该装置不仅能可靠地控制发电机励磁,还能通过CAN网络接口与PC机通信,由上位机来控制励磁调节器,很好地满足了全网协调控制的需要。本文首先简要介绍了同步发电机的励磁系统并详细分析了自并励励磁系统的数学模型和动态特性,然后就电压稳定性问题提出了全网协调控制的概念,在此基础上,于本文的第四章给出了励磁调节器的硬件和软件设计方案,试验结果表明该方案能很好地满足发电机励磁以及全网协调控制的需要。