就运行的稳定性而言，目前西北电网存在以下主要问题：

（1） 西电东送方式存在弱阻尼现象，动稳极限仅为80万kW，无法满足功率交换的要求；

（2） 东电西送时存在暂态稳定问题。暂稳极限仅为73万kW；

（3） 区域网的局部稳定问题也较突出，特别是宁夏网、陕南网和汉中网都存在电压稳定性问题亟待解决。

通过对西北电网详细的仿真研究，可得出以下结论：西北电网在安康、渭河、碧江、清远、龙羊峡、大坝、大武口７个电厂中装设非线性最优励磁调节器，西电东送的动态稳定极限可由原80万kW提高到100万kW。东电西送的暂态稳定极限由73万kW提高到80万kW，对区域网中的各局域网的稳定水平和电压水平也有显著的改善。典型的仿真结果参阅文献［７］。

5.3.2 Ｒ４华中电网稳定性改善的仿真研究

在华中电网中，由于湖北电网与江西电网之间的弱联系，当500kV葛凤线发生三相短路后，葛洲坝大江机组对南昌机组的功角摇摆出现等幅（甚至增幅）的低频振荡，鄂东下陆至江西柘林线路的有功潮流出现等增幅的低频振荡。研究表明，若在葛洲坝电厂、汉川电厂和南昌电厂的机组上装设非线性最优励磁调节器，不仅可有效抑制上述的低频振荡问题，而且还可改善系统的暂态稳定性，其仿真结果见图２所示。

葛洲坝大江机组对南昌机组功角摇摆曲线

虚线为常规控制 实现为NOEC控制

图2 华中电网仿真结果

从以上几个系统仿真结果可以看出，发电机非线性励磁调节器对于同时改善电力系统的静态稳、定暂态稳定和电庄稳定均能起到重要的作用。

5.4． 结论

“一个没有创新的民族是没有希望的”。我国政府强调要特别重视“研制开发出一批具有我国知识产权的高技术产品”。本节所介绍、评述的全数字化非线性最优励磁调节器；从理论到装置具有完整的我国知识产权。

本节所介绍、推荐的控制装置是在我国的基础理论研究成果电力系统非线性控制理论指导下设计的。该理论在电力系统小干扰和大于扰稳定控制的统一性，控制对于电力网参灵敏和结构改变的鲁棒性，各发电机控制所需反馈量的独立性以及控制规律的最优性这４个长期希望解决但未能解决的问题方面，取得了突破性进展，在国际一领域起着“挑头”作用。

装置实现了从采样到脉冲输出的全数字化和100％的冗余度，并且以国际上最可靠的工控机总线为硬件核心和依托，可靠性高；新改进的产品具有彩色平板显示器，可显示和记录运行状态和波形，这一点也比国外同类产品先进。在我国目前已有２４套装置投入运行。

国务院领导同志和三峡总公司的负责同志对三峡发电机组控制系统和二次系统国产化问题十分重视。鉴于三峡电厂的特殊重要性，我们在为三峡而研制的励磁控制器中除其硬件核心部分采用国际上最可靠的工控机外（这一点已做到），其它部件，包括开关、插件、端子等所有零部件也应采用国际上最先进可靠的产品。这样做与自主知识产权丝毫也不矛盾。如果我们在硬件上采用国际最先进可靠的产品，在理论和软件上我国已经领先，二者结合起来，就能使整个产品跨入到国际先进水品行列。

参考文献

[1] de Mello F P and Conoordia C. Concept of Synchronous Machine Stability as Effected by Excitation Control. IEEE Trans. On PAS, 1969, 88:316-319.

[2] Yu Yannan Electric System Dynamics. Academic Press, 1983.

[3] Yu Yaonan et al. Application of an Optimal Control Theory to a Power System. IEEE Trans. On PAS, 1970, 89:55-62.

[4]. Lu Qiang and Sun Yuanzhang. Nonlinear Stabilization Control of Multi-machine Systems. IEEE Trans. On PES, 1989, 4(1):236-241.

[5] 卢强，孙元章. 电力系统非线性控制。北京：科学出版社，1993。

[6] Lu Qiang, Sun Yuanzhang et al. Decentralized Nonlinear Optimal Excitation Control. 1996, 11(4), 1957-1962.

[7] 卢强等。 分散非线性最优励磁控制及工业装置设计。水电厂自动化， 1998（2）。

[8] Lu Qiang and Mei Shengwei. Vital basic research on modern power systems geared to 21^st century. Progress in Nature Science, 2000, Vol 10, No. 8, pp 585-593.

[9] Lu Qaing, Sun Yuanzhang and Mei Shengwei. Nonlinear Control Systems and Power System Dymamics. Boston: Kluwer Publishers, 2001.

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