水电厂自动化(1)概论
6-之1水电厂自动化元件11.
第6章水电厂自动化元件及辅机控制系统6.1水电厂自动化元件应用综述水电厂基础自动化是否安全可靠将直接影响到整台机组乃至全厂的自动化水平和计算机监控系统各种功能的发挥。
水电厂自动化元件的质量优劣关系到水电厂的安全运行，也影响着综合自动化水平的提高。
随着水电行业的发展，新建电厂需要大力推广应用高新技术产品，而已建的水电厂则迫切需要更新改造陈旧的设备，提高落后的技术和管理水平。
自动化元件作为自动化控制的基础在其中占有重要位置。
在过去的一个世纪里，随着传感器技术、机械加工技术、信息技术的发展，自动化元件的发展大致经历了机械、模拟、数字、和智能等几个阶段。
机械就是有纯机械机构组成的；模拟的测量主要是模拟测量技术就是在机械机构基础上采用机电一体化控制，用指针来显示测量结果；数字化是随着大规模集成电路的发展，使电侧部分由模拟技术逐步演化为数字技术，如数显仪表等；智能化是随着微电子技术、微计算机技术的迅速发展，嵌入式微机的运用，使设备具有控制、存储、运算、逻辑判断以及自动化操作等智能特征，并在测量的准确度、灵敏度、可靠性、自动化程度、运用能力及解决测量技术问题的深度和广度等方面均取得重大进步。
计算机技术、通讯技术和自动化技术在各自发展了几十年之后，正在走向集成并综合应用与检测设备，使之能够处理规模更大，要求更高、更复杂的系统。
设备与测量技术和计算机技术的结合，大大提高了测量的精度与自动化水平。
融合了计算机、通信、和控制（简称3C）技术的现场总线仪表具有智能化测控功能和开放的通信接口。
当今，计算机技术飞速发展，网络技术不断延伸，自动化设备元件将成为更加开放的系统，在测控系统中，各种检测设备利用网络资源，可以实现信息共享，提高检测效率。
水轮发电机组的自动化元件是水力机械自动化的基础，是目前用计算机对整个水电生产过程监控的“耳目”和“手脚”，它担负着自动监测机组和辅助设备状态，发出规定的程序转换式报警信号，执行自动操作等任务。
水电站自动化
水电站自动化近年来，随着科技的快速发展，水电站自动化技术也正在不断迎来新的突破。
水电站自动化是指通过先进的计算机技术和控制系统，实现对水电站的自动化管理和控制，以提高水电站的效率、安全性和可靠性。
本文将探讨水电站自动化的意义、技术手段以及面临的挑战。
首先，水电站自动化具有重要的意义。
一方面，水电站作为重要的能源供应基地，对国家经济发展起着举足轻重的作用。
水电站自动化可以提高水电站的发电效率，减少能源损耗，为国家节约能源资源。
另一方面，水电站自动化可以提高水电站的运行安全性和可靠性。
通过自动化控制系统，可以实时监测水电站的运行情况，及时发现问题并采取措施，避免事故发生，保障水电站运行的顺利进行。
水电站自动化还能减少人力投入，降低劳动强度，提高工作效率。
其次，水电站自动化涉及多种技术手段。
其中，核心技术是计算机技术和控制系统。
通过计算机技术，可以实现对水电站的远程监控和数据处理，提高对水电站运行状态的判断和决策能力。
控制系统包括传感器、执行器和自动化控制软件等组成部分，用于监测和控制水电站的各项参数和设备。
此外，水电站自动化还涉及到网络通信技术、数据存储与管理技术、人机界面技术等等。
这些技术手段紧密结合，共同实现对水电站的全面自动化管理和控制。
然而，水电站自动化也面临一些挑战。
首先，水电站自动化的成本较高。
要实现水电站的自动化，需要投入大量的资金用于技术设备的购置和维护。
其次，水电站的自动化系统需要具备高度的稳定性和可靠性，否则可能会给水电站的正常运行带来风险。
此外，水电站自动化还需要面临人力资源的挑战。
要实现全面自动化，需要拥有一批掌握相关技术的专业人才，目前市场上缺乏这方面的高素质人才。
这些挑战需要通过政府支持和企业努力来克服，以推动水电站自动化技术的发展与应用。
综上所述，水电站自动化是一个具有重要意义的领域。
它能够提高水电站的效率、安全性和可靠性，为国家节约能源资源，促进经济发展。
水电站自动化的技术手段多种多样，包括计算机技术、控制系统以及网络通信技术等。
水电站自动化技术应用
水电站自动化技术应用水电站自动化技术概念的引入水电站的构成部分主机设备：水轮机、发电机、变压器辅助设备、一次输变电设备、二次测量、监视、操纵、保护设备、消防监控系统、水文自动测报系统一、水电站自动化概述1.水电站自动化的作用水电站自动化就是要使水电站生产过程的操作、操纵与监视，能够在无人（或者少人）直接参与的情况下，按预定的计划或者程序自动地进行。
水电站自动化程度是水电站现代化水平的重要标志，同时，自动化技术又是水电站安全经济运行必不可少的技术手段。
水电站自动化的作用要紧表现在下列几个方面：（1）提高工作的可靠性：水电站实现自动化后，一方面可通过各类自动装置快速、准确、及时地进行检测、记录与报警，既可防止不正常工作状态进展成事故,又可使发生事故的设备免遭更严重的损坏，从而提高了供电的可靠性。
另一方面，通过各类自动装置来完成水电站的各项操作与操纵（如开停机操作与并列），不仅能够大大减少运行人员误操作的可能，从而也减少了发生事故的机会；而且还可大大加快操作或者操纵的过程，特别在发生事故的紧急情况下，保证系统的安全运行与对用户的正常供电，具有非常重大的意义。
（2）提高运行的经济性：水电站实现自动化后，可根据系统分配给电站的负荷与电站的具体条件，合理地进行调度，保持高水头运行，同时合理选择开机台数，使机组在高效率区运行，以获得较好的经济效益。
如何实现各电站合理最优调度，避免不必要的弃水，充分利用好水力资源，关于梯级电站来说尤为重要。
此外，水电站通常是水力资源综合利用的一部分，要兼顾电力系统、航运、灌溉、防洪等多项要求，经济运行条件复杂，单凭人工操纵很难实现，实现自动化以后，将有助于电站经济运行任务的实现。
特别是关于具有调节能力的水电站，应用电子计算机不但可对水库来水进行预报计算，还可综合水位、流量、系统负荷与各机组参数等参量，按经济运行程序进行自动操纵，大大提高运行的经济性。
（3）保证电能质量：我们明白，电压与频率作为衡量电能质量好坏两项基本指标。
水电厂自动化(1)概论
1.水电厂在电力系统中的作用：1担负系统的调频、调峰任务。
电能不能大量存储，其生产、输送、分配和消耗必须在同一时间内完成。
为了保持系统的频率在规定的范围内，系统中就必须有一部份发电站和发机电组随负荷的变化而改变出力。
以维持系统内发出的功率和与消耗的功率平衡。
对于变化幅度不大的负荷，频率的调整任务主要是由发机电组的调速装置来完成。
对于变化幅度较大、带有冲击性质的负荷，则需要有专门的电站或者机组来承担调频的任务。
2担负系统的备用容量。
具有一定的备用容量，是电力系统进行频率调整和机组间负荷经济分配的前提。
由于所有发机电组不可能全部不间断地投入运行，而且投入运行的发机电组也不是都能按额定容量工作，故系统中的电源容量并不一定等于所有发机电组额定容量的总和。
为了保证供电可靠性和电能质量，系统的电源容量应大于包括网损和发电站自用电在内的系统总负荷。
2.电力系统备用容量分类：1负荷备用。
用于调整系统中短时的负荷波动，并满足计划外负荷增加的需要。
这种备用容量应根据系统负荷的大小、运行经验和系统中各类用户的比重来确定，普通为系统最大负荷的2%—5%。
2事故备用。
用于代替系统中发生事故的发电设备，以便维持系统的正常供电。
事故备用容量与系统容量、发机电台数、单机容量、各类型发电站的比重和供电可靠性的要求等因素有关，一般约为系统最大负荷5%—10%，并不应小于系统中最大一台机组的容量。
3检修备用。
是为定期检修发电设备而设置的，与负荷性质、机组台数、检修时间长短及设备新旧程度有关。
3.水电厂自动运行的内容：1自动控制水轮发机电组的运行，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等自动控制程序。
2自动维持水轮发机电组的经济运行。
3完成对水轮发机电组及其辅助设备运行工况的监视和对辅助设备的自动控制。
4完成对主要电气设备（如主变压器、母线和输电路线等）的控制、监视和保护。
5完成对水工建造物运行工况的控制和监视，如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否阻塞的监视，上下游水位的测量监视、引水压力钢管的保护等。
水电站自动化讲解
1.7 数字式并列装置1.7.1 概述用大规模集成电路微处理器（CPU ）等器件构成的数字式并列装置，由于硬件简单，编程方便灵活，运行可靠，且技术上已日趋成熟，成为当前自动并列装置发展的主流。
模拟式并列装置为简化电路，在一个滑差周期s T 时间内，把S ω假设为恒定。
数字式并列装置可以克服这一假设的局限性，采用较为精确的公式，按照e δ当时的变化规律，选择最佳的越前时间发出合闸信号，可以缩短并列操作的过程，提高了自动并列装置的技术性能和运行可靠性。
数字式并列装置由硬件和软件组成，以下分别进行介绍。
1. 主机。
微处理器（CPU ）是装置的核心。
2. 输入、输出接口通道。
在计算机控制系统中，输入、输出过程通道的信息不能直接与主机总线相连，它必须由接口电路来完成信息传递的任务。
3. 输入、输出过程通道。
为了实现发电机自动并列操作，需要将电网和带并发电机的电压和频率等状态按照要求送到接口电路进入主机。
(1) 输入通道。
按发电机并列条件，分别从发电机和母线电压互感器二次侧交流电压信号中提取电压幅值、频率和相角差等三种信息，作为并列操作的依据。
1）交流电压幅值测量。
采用变送器，把交流电压转换成直流电压，然后由A ／D 接口电路进入主机。
对交流电压信号直接采样，通过计算求得它的有效值。
如图1.18所示。
2）频率测量。
测量交流信号波形的周期T 。
把交流电压正弦信号转化为方波，经二分频后，它的半波时间即为交流电压的周期T 。
3）相角差e δ测量。
如图1.19所示，把电压互感器电压信号转换成同频、同相的方波信号。
（2）输出通道。
自动并列装置的输出控制信号有：1）发电机转速调节的增速、减速信号。
图1.17 数字式并列装置控制逻辑图2）调节发电机电压的升压、降压信号。
3）并列断路器合闸脉冲控制信号。
这些控制信号可由并行接口电路输出，经放大后驱动继电器用触点控制相应的电路。
4. 人一机联系。
主要用于程序调试，设置或修改参数。
任务1水电站机组自动化系统认知PPT-水电站机组自动化
学习情境 水电站机组自动化系统认知
主要内容
一、课程性质与任务
——介绍、明确
二、水电站自动化系统的基本知识
——讲授、初识
三、典型电站自动化系统的特点与功能
——交流、认知
一、课程性质与任务
低 第一阶段
计算机文化基 础
电子技术 电工基础 机械工程基础
制图技术
第二阶段
低压电气与PLC 水电站
共勉
人生没有彩排预演，每天都是现场直播。 天道酬勤！
演讲完毕，谢谢
电站自动化控制系统的重要组成部分。 励磁由以前的模拟电路励磁发展到微机励磁，
目前的励磁系统更多的采用PLC励磁。其起励速度、 运行稳定性得到了很大的提高。
二、水电站自动化系统的基本知识
2.水电站机组自动化系统内容与作用
➢公用设备自动控制
主要完成水位测量及控制、闸门高度测量、闸门控制等。 利用通信接口，和计算机监控系统相连，构成全自动控制及 测量。是水电厂机组自动化系统的重要组成部分。
检测技术 水力机组辅助设备
水轮机
能力递进 第三阶段
发电厂电气一次系统
水电站机组自动 化运行与监控
继电保护 水轮机调节
第四阶段 水 电 站
护运 行 与 维
水
力
检 修
机 组 安
装
与
高 实顶 习岗
基础能力
专业能力
综合能力
生产能力
核心课程 双证书课程
知识+技能
二、水电站自动化系统的基本知识
1.水电站自动化系统的背景和意义
安全是生命线
俄罗斯萨彦-舒申斯克水电站爆炸事件前后
黄龙滩、天桥等大坝泄洪时水淹厂房 位于闽粤边界的YH坝后水电站遇雷击事故 “*** 水电站1274天安全运行无事故 ”标识牌
水电厂自动化
水电厂自动化水电厂自动化是利用先进的技术手段和设备，将水电厂的运行和管理过程自动化的一种方法。
随着科技的不断进步，水电厂自动化已经成为现代水电厂建设和改造的必然选择。
本文将从水电厂自动化的背景、技术应用以及优势和挑战等方面进行探讨。
一、背景随着经济的快速发展和人口的持续增长，能源需求不断增加。
而水电作为可再生能源的一种，具有环保、可持续的特点，逐渐成为重要的能源供应方式。
然而，传统的水电厂一直存在一些问题，如人工操作复杂、效率低下、安全性难以保证等。
为了充分发挥水电能源的优势，提高发电效率，降低运营成本，水电厂自动化的出现成为必然选择。
二、技术应用1. 数字控制系统传统的水电厂多依赖人工操作，而数字控制系统的引入可以实现对整个水电厂的集中控制和监测。
通过传感器、仪表等设备获取数据，然后通过控制器进行分析、计算和判断，再反馈给执行机构进行控制，从而实现对水电厂各个环节的自动化控制。
2. 数据通信技术水电厂自动化需要大量的数据实时传输和互通。
采用现代化的数据通信技术，如以太网、无线通信等，可以实现水电厂各个部分之间的联网，方便数据的传输和共享，提高运维效率。
3. 远程监控系统水电厂的远程监控系统可以实现对分散式水电站的监测和控制。
通过远程监控中心，运维人员可以实时获取水电站的各项数据，并进行远程操作和调度。
这不仅提高了运维的效率，也提升了水电厂的安全性。
三、优势1. 提高发电效率水电厂自动化能够实现对发电量、水位、水压等参数的自动控制和调节，优化发电机组的运行状态，提高整体发电效率。
2. 减少人为差错传统的人工操作容易出现疏忽或错误，导致事故的发生。
而自动化系统能够全天候无人巡检，减少了人为差错的概率，提高了水电厂的安全性和稳定性。
3. 降低运营成本水电厂自动化系统能够实现对设备的智能诊断和维护，提前发现并解决潜在问题，减少了维修成本和停机时间，降低了运营成本。
四、挑战1. 技术风险水电厂自动化的实施面临的技术风险是不可忽视的。
水电站自动化
水电站自动化CH1 概述第一节 水电站在电力系统中的作用 ⏹ 电力系统的组成⏹ 水电生产的特点① 水能是一种可再生的洁净能源，并可以综合利用； ② 水电能源可以储备；③ 水电机组具有操作灵活、开/停机快的特点； ④ 适合担负系统调峰、调频和事故备用任务。
⏹ 电力系统的备用容量系统的备用容量=系统可用电源容量-发电负荷 备用容量包括负荷备用、事故备用和检修备用用于调整系统中短时的负荷波动，并满足计划外负荷增加的需要，一般为系统最大负荷的2—5%。
第二节 水电站自动化的目的和内容 ⏹ 水电站自动化的目的① 提高水电站运行的可靠性； ② 保证电能质量；r U U %5±≤∆；r f U )%5.0~2.0（±≤∆ ③ 提高水电站运行的经济性；④ 提高劳动生产率。
⏹ 水电站自动化的内容① 自动控制水电机组的运行方式，实现开机、停机和并网、发电转调相或调相转发电等过程的自动化；② 实现水电机组的安全经济运行；③ 实现对辅助设备和主要电气设备的控制、监视和保护；电源电网火电 水电 核电风力与潮汐发电 输电线路变电站 负载电力系统电源输电线路 （含变电站）负载④完成对水工建筑物运行工况的监视与控制。
⏹水电站自动化装置与系统基础自动系统、综合自动系统从控制理论的角度分为：顺序控制、恒值控制、跟踪控制第三节水电站自动化技术的发展情况第四节计算机技术在水电生产过程中的应用⏹计算机技术在水电生产过程中最重要的应用是计算机监控系统，主要完成自动检测、优化计算、自动控制、自动事故处理和运行管理的任务。
⏹计算机监控系统具有控制功能完善，数据处理方便，操作显示集中，运行安全可靠的特点。
它是由计算机技术、信号处理技术、测量技术、网络通讯技术和人机接口技术相互发展和渗透而产生的。
⏹分层分布式计算机监控系统水电站电力生产管理的集中性和控制的分散性这一实际需要，要求水电站计算机控制系统采用分层分布式结构。
这种结构与水电生产过程的管理结构相一致，一般分为三级：过程控制（仪表）级、控制管理（现地控制）级、生产管理（电站）级。
自动化控制系统在水电工程中的应用
自动化控制系统在水电工程中的应用随着科技的不断发展与进步，自动化控制系统已经广泛应用于各种行业和领域。
在水电工程中，自动化控制系统同样具有重要的应用意义。
本文将探讨自动化控制系统在水电工程中的应用，包括自动化控制系统的组成、水电站自动化控制系统和水电厂的应用场景等相关内容。
一、自动化控制系统的组成自动化控制系统是由传感器、控制器、执行器、通讯设备和人机界面等五部分组成的。
其中，传感器主要用于将被控制对象的物理量或信号转化为电信号，以便控制器对其进行处理。
控制器则是自动化控制系统的核心部分，可以完成对被控制对象的自动控制。
执行器作为控制器的输出元件，主要用于执行各种控制命令，实现对被控制对象的控制。
通讯设备则主要用于实现自动化控制系统内不同设备之间的信息交换。
人机界面则是自动化控制系统的界面，用户通过其实现对自动化控制系统的配置、监控和管理。
二、水电站自动化控制系统水电站自动化控制系统主要由水轮机组控制系统、发电机组控制系统、水文测报系统、闸门控制系统和自救设备控制系统等多个子系统组成。
其中，水轮机组控制系统和发电机组控制系统是水电站自动化控制系统中最为重要的两个子系统。
水轮机组控制系统主要用于对水轮机组进行控制，包括了转速、流量、负载等多个方面的控制。
通过对水轮机组的控制，可以实现水轮机组的稳定运行，充分发挥水电站的发电潜能。
发电机组控制系统则主要用于对发电机组进行监控和控制。
通过对发电机组的监控，可以及时发现并解决发电机组的故障，保证发电机组的安全运行。
通过对发电机组的控制，可以根据电网负荷的变化对发电机组进行调节，以保证电网的稳定运行。
三、水电厂的应用场景水电厂是利用水能进行发电的设施。
自动化控制系统在水电厂中的应用非常广泛，主要表现在以下几个方面：1.水电厂的控制系统水电厂的控制系统主要用于对水电厂的水路系统、电气系统、机械系统等进行控制。
通过对水电厂各系统的控制，可以最大程度地提高水电厂的发电效率，降低运行成本。
水电厂综合自动化改造方案
水电厂综合自动化改造方案水电厂综合自动化改造方案1. 引言水电厂是利用水力能源进行发电的设施，为了提高发电效率和运营管理的自动化程度，本文将提出一套综合自动化改造方案。
2. 项目背景2.1 水电厂现状描述水电厂目前的工作流程、设备状况以及存在的问题。
2.2 改造目标明确本次改造的目标，例如提高发电效率、减少人工操作、提升运维管理等。
3. 建设方案3.1 自动化控制系统介绍自动化控制系统的组成部分，包括传感器、执行器、PLC 控制器、数据采集与处理系统等。
3.2 监控与调度系统详细介绍监控与调度系统的功能和要求，包括实时监测发电设备运行状态、故障诊断与报警、数据分析与决策支持等。
3.3 信息化管理系统描述信息化管理系统的作用和功能，涵盖生产计划管理、运维管理、设备管理、能源管理等方面。
3.4 通信网络建设说明通信网络的建设需求，包括无线网络、有线网络、远程监控等。
4. 技术方案4.1 传感器选择与布设选择适合水电厂特点的传感器，并确定传感器的布设方案。
4.2 控制器选型与配置选择适用的PLC控制器，并设置合理的控制逻辑和参数。
4.3 数据采集与处理系统设计设计数据采集与处理系统，确保数据的实时性和准确性。
4.4 监控与调度系统设计根据监控与调度需求，设计合适的监控界面和故障报警机制。
4.5 信息化管理系统设计设计信息化管理系统的数据库结构、功能模块和用户界面。
4.6 通信网络建设方案制定通信网络建设方案，包括网络拓扑结构、设备选型和安全保障等。
5. 实施计划分阶段制定改造实施计划，明确每个阶段的目标、工作内容和时间安排。
6. 预算与投资回报分析详细估算改造项目的预算，并进行投资回报分析，评估改造项目的经济效益。
7. 风险评估与应对策略分析改造项目存在的风险，并制定相应的应对策略。
8. 附件本文档涉及的附件包括：技术规格书、设备清单、系统设计图纸、实施进度计划等。
9. 法律名词及注释9.1 法律名词1：解释1解释该法律名词的含义。
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1.水电厂在电力系统中的作用：1担负系统的调频、调峰任务。
电能不能大量存储，其生产、输送、分配和消耗必须在同一时间内完成。
为了保持系统的频率在规定的范围内，系统中就必须有一部分发电站和发电机组随负荷的变化而改变出力。
以维持系统内发出的功率和与消耗的功率平衡。
对于变化幅度不大的负荷，频率的调整任务主要是由发电机组的调速装置来完成。
对于变化幅度较大、带有冲击性质的负荷，则需要有专门的电站或机组来承担调频的任务。
2担负系统的备用容量。
具有一定的备用容量，是电力系统进行频率调整和机组间负荷经济分配的前提。
由于所有发电机组不可能全部不间断地投入运行，而且投入运行的发电机组也不是都能按额定容量工作，故系统中的电源容量并不一定等于所有发电机组额定容量的总和。
为了保证供电可靠性和电能质量，系统的电源容量应大于包括网损和发电站自用电在内的系统总负荷。
2.电力系统备用容量分类：1负荷备用。
用于调整系统中短时的负荷波动，并满足计划外负荷增加的需要。
这类备用容量应根据系统负荷的大小、运行经验和系统中各类用户的比重来确定，一般为系统最大负荷的2%—5%。
2事故备用。
用于代替系统中发生事故的发电设备，以便维持系统的正常供电。
事故备用容量与系统容量、发电机台数、单机容量、各类型发电站的比重和供电可靠性的要求等因素有关，一般约为系统最大负荷5%—10%，并不应小于系统中最大一台机组的容量。
3检修备用。
是为定期检修发电设备而设置的，与负荷性质、机组台数、检修时间长短及设备新旧程度有关。
3.水电厂自动运行的内容：1自动控制水轮发电机组的运行，实现开停机和并列、发电转调相和调相转发电等自动控制程序。
2自动维持水轮发电机组的经济运行。
3完成对水轮发电机组及其辅助设备运行工况的监视和对辅助设备的自动控制。
4完成对主要电气设备（如主变压器、母线和输电线路等）的控制、监视和保护。
5完成对水工建筑物运行工况的控制和监视，如闸门工作状态的控制和监视，拦污栅是否堵塞的监视，上下游水位的测量监视、引水压力钢管的保护等。
4.水轮发电机组同期方式及其优缺点：1准同期方式是将发电机组调整到符合并网条件后，再发出断路器的合闸命令。
2自同期并列的操作是将未加励磁电流的发电机组的转速升到接近额定转速，再闭合断路器，然后立即合上励磁开关供给励磁电流，在发电机电势逐渐增长的过程中由系统将发电机组拉入同步运行。
3两种同期方式具有各自的优缺点。
系统在正常运行情况下，一般采用准同期并列方式将发电机组投入运行；自同期并列方式操作简单，速度快，在系统发生故障、频率波动较大时，发电机组仍能并列操作并迅速投入电网运行，可避免故障扩大，有利于处理系统事故，只有当系统发生故障时，为了迅速投入水轮发电机组才采用，应用此方式时要求发电机定子绕组的绝缘及端部固定情况良好，端部接头应无不良现象。
5.允许断路器并列的理想条件：1电压幅值相等，即U G=U S或U Gm=U Sm。
2电压角频率相等ωG=ωS或电压频率相等，即f G=f S。
3合闸瞬间的相角差为零，即δ=00（δ为发电机侧电压与系统侧电压的相角差）。
6.准同期并列的实际条件：1待并发电机电压和系统电压接近相等，其电压差不超过5%—10%额定电压。
2待并发电机电压与系统电压的相角差δ，在并列瞬间应接近于零，不大于100。
3待并发电机频率与系统频率接近相等，其频率差不超过0.2%—0.5%额定频率。
线性整步电压的获取一般由整形电路、相敏电路及滤波电路组成。
具有以下特点：1当U G点与U S点完全反相，即δ=1800时，U SL的最低值为0，当U G点与U S点完全同相，即δ=00（或3600）时，U SL出现最大值U SLm。
U SL的最大值保持固定不变。
2整步电压的前半部分和后半部分均为直线，其斜率和频差绝对值成正比，反映了频差的大小，如果在一个周期内频差不变，则U SL以通过最高点的垂直线左右对称。
3线性整步电压波形，顶值电压与电压U G点、U S点的幅值无关，因而不包含压差信息。
同步力矩：是由发电机转子磁场与定子旋转磁场相互作用而产生的，在发电机加上励磁后才出现，并逐渐上升到稳定值。
异步力矩：是指发电机转速不等于同步转速时，转子闭合回路中产生的感应电流将和定子旋转磁场相互作用而产生的力矩，其大小和滑差率、转子结构及转子回路所处的状况等因素有关。
7.同步发电机励磁控制系统的任务：1调节电压。
电力系统正常运行时，负荷是随机波动的。
随着负荷的波动，需要对励磁电流进行调节，以维持机端或系统中某点电压在给定水平，所以励磁系统担负着维持电压水平的任务。
2控制无功功率的合理分配。
在实际运行中，与发电机并联运行的母线并不是无限大容量母线，即系统的等值电抗并不等于零，母线的电压将随着负荷波动而变化。
发电机输出的无功电流与它的母线电压水平有关，改变其中一台发电机的励磁电流不但影响其本身的电压和无功功率，而且也影响与其并联运行机组的无功功率。
3提高电力系统运行稳定性。
电力系统在运行中随时都可能受到各种干扰，在这些扰动后，发电机组能够恢复到原来的运行状态，或者过渡到另一个新的稳定运行状态，则系统是稳定的。
4改善电力系统运行条件。
当电力系统由于种种原因，出现短时低压时，励磁控制系统可以发挥其条件功能，即大幅度地提高励磁电流以提高系统电压。
改善异步电动机的自启动条件，为发电机的异步运行创造条件，调高继电保护动作的灵敏度。
5根据水轮发电机组要求实行强行减磁。
当水轮发电机组发生故障突然跳闸时，由于水轮机调节系统具有较大的惯性，导叶不能迅速关闭，使发电机转速急剧上升。
如果不采取措施迅速降低励磁电流，则发电机电压有可能升高到威胁定子绝缘的程度。
所以这种情况下要求励磁控制系统能实现强行减磁。
8.励磁控制系统对静态稳定的影响：当功率角δ＜900时，发电机是静态稳定的。
当δ＞900时，发电机不能稳定运行。
δ=900为稳定的极限情况。
实际运行时，为了可靠起见留有一定的裕度，运行点往往比功率极限低一些。
如果励磁系统具有按电压偏差调节的励磁调节器，并设发电机开始运行于在功率曲线的a点。
当系统负荷增加时，为保持机端电压不变，励磁调节器必将增加励磁电流，使Eq增加，运行点将过渡到波幅较高的另一功率特性曲线上，以此类推。
具有励磁调节器时，由波幅连续增高的一簇功率特性曲线上的各运行点构成了一条新的功率特性曲线。
显然具有励磁调节器时发电机功率角δ能在大于900范围的人工稳定区运行，即可提高传输的功率极限或系统的稳定储备。
9.励磁控制系统对暂态稳定的影响：励磁系统对于提高暂态稳定而言，主要表现在快速励磁和强励的作用上。
现以单机到无穷大系统为例，设在正常运行情况下，发电机输出功率为Po，在功率特性的a点运行。
当突然收到某种扰动后，运行点由曲线Ⅰ上的a点突然变到曲线Ⅱ上的b点。
由于原动力部分存在惯性，输入功率仍为Po，而所需功率减小，于是发电机轴上将出现过剩转矩使转子加速，运行点由b沿曲线Ⅱ向F点移动。
过了F点后，发电机输出功率大于Po，发电机轴上将出现制动转矩，使转子减速。
发电机能否稳定运行取决于曲线Ⅱ与Po直线间所形成的上下两块面积是否相等，即所谓的等面积法则。
在上述过程中，发电机如能强行增加励磁，使受到扰动后的发电机组运行点移动到功率特性Ⅲ上运行，这样不仅减小了加速面积，也增大了减速面积，从而使发电机第一摆时功角δ幅值减小，改善了发动机的暂态稳定性。
10.电极式水位信号器：电极式水位信号器主要用于当水轮发电机做调相运行时，监视水轮机转轮室的水位，与SXZ—2型水位信号装置配合给转轮室供压缩空气，使转轮室水位保持在水轮机转轮以下，减少机组有功损耗。
有时也用于监视水轮机顶盖和集水井水位。
电极式水位信号器DJ 有两个相互绝缘的电极，通常是不接通的，当水位上升把两个电极都浸入水中时，利用水的导电性，使两个电极成为电的通路，发出相应的水位信号。
DJ—02型电极式水位信号器由电极、底座和盖组成，共有两个，分别对应上、下限水位。
SZX—2型水位信号装置由电流继电器、变压器及桥式整流器等组成。
两者配合工作原理为当机组由发电转为调相运行时，调相继电器KS41触点闭合自动投入SZX的电源，此时两电机DJ1和DJ2都浸在水中，靠水的导电性，电流继电器KA动作，发出高水位信号而动作于打开充气阀，并使KA41闭合自保持。
此时水位降至上限水位以下，仍能靠下电极保持KA在动作状态。
在压缩空气的继续作用下，水位降至下电极以下使KA断电释放，充气电磁阀关闭而停止充气。
当水位又上升时，重复上述操作过程。
11.转速信号器：1线路故障跳闸、机组甩负荷或其他原因致使机组转速剧烈上升至额定转速的140%时，发出机组紧急事故停机和关闭快速闸门的过速信号。
2机组转速达到额定转速的115%时，发出事故停机信号。
3开机过程中，当机组转速升至额定转速的90%—95%时，使机组自同期装置发出同期合闸信号，或使自动准同期装置开始投入工作。
4机组调相运行当中，机组转速下降至额定转速的70%—85%时，发出调相失电信号，使机组转发电或使断路器跳闸停机。
5停机过程中，机组转速下降到额定转速的30%—35%（具体视机组推力轴承材质不同而异，如当前塑料推力轴承的机组，加制动的转速一般都选的比较低，在额定转速的15%—20%）时，发出制动信号进行机组刹车。
12.执行元件：1电磁阀。
电磁阀主要用于油、水、气管路的自动启闭，它将电气信号转换为管路自动启闭的机械信号，它由电磁机构和阀体两部分组成。
水电厂常用的有DF1型电磁阀和ZT型直流电磁阀操作的电磁阀。
DF1型电磁阀在水电厂中主要用于制动系统、调相补气及冷却系统等的油水气的管路上作自动阀门。
DF—50型电磁阀通过ZT型直流电磁铁来实现远距离控制阀门的启闭。
2DK型电磁空气阀。
电磁空气阀主要用于机组的制动系统和主阀密封围带压缩空气管路的通断自动控制。
DK—2型可适用于弱电控制，是一种小功率型的电磁空气阀。
DK—20型配用单线圈电磁铁，可长期通电工作。
其他类型配用双线圈电磁铁，短时通电，断电自保。
3电磁配压阀。
电磁配压阀是一种由电磁铁控制的润阀，主要用于液压系统的油管路上，借以变换被控液压元件的油流方向，实现远方控制。
电磁配压阀一般与液压阀配合使用，工作原理为利用双线圈电磁铁驱动，切换润滑油路，利用压力油去控制液压阀的开启与关闭。
13.机组起动操作程序：1启动应具备条件：蝴蝶阀全开、机组无事故、制动阀无压、接力器锁锭拔出、断路器跳开。
2上述条件具备时，起动准备继电器动作，开机准备灯燃亮。
此时发出开机令，机组起动继电器动作。
同时开启冷却水电磁配压阀向各轴承冷却器供水。
投入QDM及接入准同期装置的调整回路。
接通开限机构的开启回路及转速调整机构增速回路。