随着我国远距离输电系统的不断发展和高压电网的建成及大容量发电机组在电网中不断的投入运行,如何保持电力系统稳定、可靠地运行,是一个突出的问题。同步发电机励磁系统对提高电力系统的可靠性和稳定性起着重要作用。在诸多改善发电机稳定性的措施中,提高励磁系统的控制性能,被公认为是最有效和最经济的措施之一。 发电机励磁系统的发展主要体现在两个方面:一是励磁方式的发展:二是励磁控制器的发展。众多资料指出:在大、中型发电机组中采用自并励励磁系统已是发展趋势。本文详细阐述了这一励磁方式的优点和缺点,讨论了自并励励磁系统设计中主回路、起磁回路、灭磁回路的有关问题。另一方面,随着控制理论的不断发展,励磁系统的控制方式也在不断发展和完善,在这一领域的研究也取得了丰硕的成果。本文在控制器研究方面,以AVR+PSS励磁控制器和线性最优励磁控制器的研究为主要内容。 MATLAB提供的SimPower工具箱是一个针对电力系统仿真的软件平台。在这一平台上可以完成诸多方面的电力系统数字仿真。在本文第四章,利用MALAB的SimPower工具箱,构造了含有励磁控制器的单机无穷大系统仿真模型,对论文第三章提出的两种励磁控制器(AVR+PSS励磁控制器和线性最优励磁控制器)进行了仿真实验。实验结果表明:线性最优励磁控制器取得了更好的控制性能;AVR+PSS励磁控制器也具有较好的动态稳定性能。