電力系統(tǒng)中，維持電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。同步調(diào)相機(jī)作為一種傳統(tǒng)且關(guān)鍵的無(wú)功功率調(diào)節(jié)設(shè)備，通過(guò)控制其勵(lì)磁電流，可以動(dòng)態(tài)地發(fā)出或吸收無(wú)功功率，從而穩(wěn)定電網(wǎng)電壓。其中，“過(guò)勵(lì)磁”和“欠勵(lì)磁”是同步調(diào)相機(jī)兩種最基本、最重要的運(yùn)行狀態(tài)，直接決定了其對(duì)電網(wǎng)的作用和影響。

一、 同步調(diào)相機(jī)的基本原理

同步調(diào)相機(jī)本質(zhì)上是一臺(tái)不帶負(fù)載（或僅帶輕微機(jī)械負(fù)載）的同步電機(jī)。其轉(zhuǎn)子由直流電流勵(lì)磁產(chǎn)生磁場(chǎng)，定子繞組與交流電網(wǎng)相連。通過(guò)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的大小，可以改變同步調(diào)相機(jī)向電網(wǎng)輸送的無(wú)功功率的性質(zhì)和大小：

-當(dāng)增加勵(lì)磁電流時(shí)，調(diào)相機(jī)處于過(guò)勵(lì)磁狀態(tài)，向電網(wǎng)發(fā)出無(wú)功功率。

-當(dāng)減少勵(lì)磁電流時(shí)，調(diào)相機(jī)處于欠勵(lì)磁狀態(tài)，從電網(wǎng)吸收無(wú)功功率。

二、 過(guò)勵(lì)磁運(yùn)行狀態(tài)

⑴對(duì)電網(wǎng)的作用與影響

-支撐電壓：過(guò)勵(lì)磁是同步調(diào)相機(jī)最常使用的狀態(tài)。當(dāng)電網(wǎng)電壓因負(fù)荷加重而下降時(shí)，通過(guò)增強(qiáng)勵(lì)磁使其過(guò)勵(lì)運(yùn)行，可以向系統(tǒng)注入無(wú)功功率，有效抬升和穩(wěn)定電網(wǎng)電壓。

-改善功率因數(shù)：為當(dāng)?shù)氐母行载?fù)載（如變壓器、電動(dòng)機(jī)）提供無(wú)功功率，減少了無(wú)功功率在電網(wǎng)中的遠(yuǎn)距離傳輸，降低了線路損耗。

-提高穩(wěn)定性：在系統(tǒng)受到擾動(dòng)后，快速增加勵(lì)磁進(jìn)入過(guò)勵(lì)狀態(tài)，有助于維持系統(tǒng)電壓穩(wěn)定，防止電壓崩潰。

三、 欠勵(lì)磁運(yùn)行狀態(tài)

⑴對(duì)電網(wǎng)的作用與影響

-吸收過(guò)剩無(wú)功：當(dāng)電網(wǎng)輕負(fù)荷運(yùn)行，特別是長(zhǎng)線路充電電容效應(yīng)導(dǎo)致電壓偏高時(shí)，讓調(diào)相機(jī)欠勵(lì)運(yùn)行，可以吸收系統(tǒng)中過(guò)剩的無(wú)功功率，從而抑制電壓過(guò)高，防止設(shè)備絕緣損壞。

-運(yùn)行限制：欠勵(lì)磁運(yùn)行能力受到嚴(yán)格限制。勵(lì)磁電流過(guò)小會(huì)削弱電機(jī)內(nèi)部的磁場(chǎng)，使其同步功率減小，靜態(tài)穩(wěn)定性下降，容易失步。同時(shí)，定子鐵芯端部漏磁增加，可能導(dǎo)致端部過(guò)熱，危及設(shè)備安全。因此，欠勵(lì)磁運(yùn)行范圍通常由其穩(wěn)定極限和熱穩(wěn)定極限共同確定。

同步調(diào)相機(jī)的過(guò)勵(lì)磁和欠勵(lì)磁是其參與電網(wǎng)無(wú)功調(diào)節(jié)的兩種基本模式。過(guò)勵(lì)磁如同“無(wú)功發(fā)電機(jī)”，向系統(tǒng)注入無(wú)功，用于升壓；欠勵(lì)磁如同“無(wú)功吸收器”，從系統(tǒng)吸收無(wú)功，用于降壓。