CN108649618B - 一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统，包括，信号采集单元，获取自备电厂与外部电网之间的外电供电波动信号和/或汽轮发电机的内网供电波动信号；信号处理单元，获取当前外电供电波动参数和/或内网发电机供电波动参数；负载控制单元，对用电负载的运行状态进行控制；输出控制单元，对备用汽轮发电机的输出功率进行调节；联络线功率因数控制单元，实现联络线功率因数的实时控制。本发明还公开了一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制方法。本发明技术方案可以减小糖厂内部电网在孤网或并网运行时的输出功率波动，实现以汽定电和恒功率并网两种运行方式的切换，使糖厂的运行更为节能、经济。

Description

一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统
技术领域
本发明属于生物质热电联产发电及节能降耗技术领域，具体涉及一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统。
背景技术
由于国家鼓励可再生能源就近消纳的增量配电，以实现节能环保的目的，自备电厂在国家电网结构中逐渐具有一席之地。一方面自备电厂可以解决企业自身配电的问题，在产能有余量的情况下，还可以向外部电网功能，提高了能源利用效率，增加了企业收入；另一方面自备电厂可以缓解外部电网的供电压力，解决自备电厂周边的供电需求，作为备用的自备电厂还能保证外部电网供电的稳定性。例如在糖厂中，由于甘蔗糖厂的生产过程需要用到大量的蒸汽，同时甘蔗的压榨和制炼过程也需要大量的电能，因此糖厂一般都配置有一个由多台汽发电机组组成的自备电厂。这种典型热电联产的热电厂产出的电和热一般都能在厂内直接消耗，且机组还会有较大的旋转备用容量。自备电厂发电使用的燃料是甘蔗压榨后产出的甘蔗渣，蔗渣经锅炉燃烧后产生的高温高压蒸汽，在驱动汽轮发电机组发电后，压力和温度恰好可用于煮糖蒸发工段，而煮糖之后的蒸汽冷凝成水后，可继续供锅炉循环使用。
糖厂自备电厂有发电为主和产热为主两种运行方式。甘蔗渣除了作为锅炉燃料以外，还可以用于造纸，因此运行方式的选择以甘蔗渣销售效益和售电效益经济效益高低作为判据。当蔗渣的销售效益高售电效益时，自备电厂以产热为主的“以汽定电”方式运行，即根据糖厂煮糖工段需要的蒸汽量来制定机组的发电计划。这种运行方式下，为获得最高的经济效益，应最大限度地减少热能损失，即制定精准的发电计划，使发电机排出的蒸汽恰好等于煮糖所需要的蒸汽量。然而，当前人工调度无法实现对发电产出蒸汽的精准调节，当发电机排出的蒸汽量不足时，煮糖控制系统自动将锅炉的高温高压蒸汽(俗称生汽，以下简称生汽)经降温降压后补给到煮糖工艺流程中，反之，当发电产出的蒸汽多余时，需要抽出进行冷凝。两种情况都造成了热量的损失，即增加了甘蔗渣的消耗量。当售电效益高于蔗渣的销售效益时，自备电厂以产电为主的“恒功率并网”运行方式。然而糖厂生产过程的负荷波动所引起的功率和功率因数波动等电能质量问题却难以满足供电部门的要求，因而制约了糖厂这部分生物质能源的开发利用。
除了上述两种运行模式外，自备电厂还可能以孤网方式运行：当自备电厂的电能质量无法满足供电部门要求，并网运行不但不能得到收益，反而还会遭受经济处罚时，为避免不必要的经济损失，自备电厂不得不孤网运行；在电网故障率较高雷雨季节时，外电网经常会因为大电网电源进线线路落雷等原因而失去电源，此时糖厂将会因承担大量的当地负荷，而被拖垮，为求自保，以孤网方式运行是非常必要的。然而，孤网运行时，糖厂负荷的波动却又常会引起的电压、频率振荡，严重时甚至会导致糖厂内部电网崩溃。
糖厂的热备电厂之所以会面临上述问题，究其原因主要是糖厂负荷波动大，内部的生产负荷导致糖厂的热备电厂不能够稳定输出功率。现有环境下，糖厂一般拥有一定数量的甘蔗撕解电机、甘蔗压榨电机、离心式分蜜电机等大容量负载，根据电路原理，这些大电机的起动和停止会引起厂内电压和频率的波动。例如，因离心式分蜜电机(以下简称分蜜机)在整个生产过程中一直在频繁起动和停止，这种频繁的启动和停止会在电路中产生振荡电流，导致糖厂的热备电厂的输出功率不稳定。分蜜机一般用于清洗分离包裹在糖膏结晶颗粒上面的棕褐色糖蜜，其工作原理是：当糖膏装满分蜜机料斗后，电机便满载起动；当清洗结束时，电动机通过向电网反向馈电制动的方式停机出糖。分蜜电机的这种运行方式会使得起动时糖厂内电网功率突然增大；而更为严重的是，反馈制动(停机)时，内电网不但突然失去了一个大负载，同时还突增了一个很大的反向馈电功率，使得内电网瞬时出现极大的功率波动。更有甚者，在几台分蜜机同时启动或同时停止的情况下，这种无序的启停可能会导致功率振荡，危及内部电网乃至外部电网的安全运行。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统及方法。本发明技术方案的方法，针对目前自备电厂并网运行时输出功率波动较大、孤网运行时不能根据需求定量发电的情况，通过对厂内用电负载的启动和/或停止进行控制、对自备电厂的输出功率进行监控调节，实现了自备电厂并网运行时的稳定输出和孤网运行时的按需发电。
为实现上述目的，按照本发明的一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统，所述自备电厂通过厂内交流母线向外部电网和/或厂内用电负载供电，其包括至少一台备用汽轮发电机；其特征在于，所述励磁控制系统包括，
信号采集单元，用于对自备电厂与外部电网之间的供电信息和/或备用汽轮发电机的供电信息进行采集，获取自备电厂与外部电网之间的外电供电波动信号和/或汽轮发电机的内网供电波动信号；
信号处理单元，用于对外电供电波动信号和/或内网发电机供电波动信号进行处理，获取当前外电供电波动参数和/或内网发电机供电波动参数；根据当前外电供电波动参数和/或内网发电机供电波动参数，结合用电负载的运行状态请求和/或功率因数给定值，获取负载控制信号、输出控制信号和功率因数控制信号；其中，
负载控制单元，用于根据负载控制信号对用电负载的运行状态进行控制；
输出控制单元，用于根据输出控制信号对备用汽轮发电机的输出功率进行调节，使得自备电厂的输出功率满足外部电网的供电指标，或输出功率满足厂内用电负载的用电需求；以及
功率因数控制单元，用于根据功率因数控制信号对励磁控制信号进行调节，改变备用汽轮发电机的无功功率大小，实现联络线功率因数的实时控制；
以此方式，所述信号采集单元、信号处理单元、负载控制单元、输出控制单元以及功率因数控制单元共同构成闭环反馈结构，实现对自备电厂中汽轮发电机组的输出功率的实时监测和调节，以减小自备电厂中汽轮发电机组的输出功率波动。
作为本发明技术方案的一个优选，信号处理单元包括，
输出功率单元，用于根据对外电供电波动信号和/或内网发电机供电波动信号获取当前外电供电功率和/或内网发电机供电功率的输出功率波动参数；
负载功率单元，用于根据用电负载的运行状态以及用电负载的运行状态切换请求，计算用电负载的运行状态切换前后的负载功率波动参数；
信号单元，根据输出功率波动参数和/或负载功率波动参数，计算自备电厂在用电负载的运行状态切换前后的电厂功率波动参数，根据电厂功率波动参数与标准电厂功率波动参数的差值获取减小电厂功率波动参数与标准电厂功率波动参数差值的备用汽轮发电机的输出控制信号；以及
功率因数单元，用于根据对外电供电波动信号和/或内网发电机供电波动信号获取当前自备电厂与外部电网之间的实时功率因数，利用当前外电联络线功率因数与给定功率因数之间的差值，获取减小当前外电联络线功率因数与给定功率因数之间差值的功率因数控制信号。
作为本发明技术方案的一个优选，信号采集单元包括第一互感器组和第二互感器组，所述第一互感器组对外电供电波动信号进行采集，所述第二互感器组对内网发电机供电波动信号进行采集；所述第一互感器组包括第一电压互感器和第一电流互感器，所述第二互感器组包括第二电压互感器和第二电流互感器。
作为本发明技术方案的一个优选，负载控制单元优选通过负载群控装置对用电负载进行控制，所述负载群控装置与用电负载状态切换开关相连接，可以实现单次控制一台或者多台用电负载的状态切换。
作为本发明技术方案的一个优选，负载群控装置一次优选控制相同数量的同种用电负载的启动和/或停止。
作为本发明技术方案的一个优选，励磁控制系统还包括人机界面，用于所述信号采集单元、信号处理单元、负载控制单元、输出控制单元和联络线功率因数控制单元的数据信息进行信息交互。
为实现上述目的，按照本发明的一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制方法，其特征在于，所述自备电厂通过厂内交流母线向外部电网和/或厂内用电负载供电，包括
S1采集自备电厂与外部电网之间的外电供电波动信号和/或汽轮发电机的内网供电波动信号；
S2对外电供电波动信号和/或内网发电机供电波动信号进行处理，获取当前外电供电波动参数和/或内网发电机供电波动参数；根据当前外电供电波动参数和/或内网发电机供电波动参数，结合用电负载的运行状态请求和/或功率因数给定值，获取负载控制信号、输出控制信号和功率因数控制信号；
S3根据负载控制信号对用电负载的运行状态进行控制；
S4根据输出控制信号对备用汽轮发电机的输出功率进行调节，使得自备电厂的输出功率满足外部电网的供电指标，或输出功率满足厂内用电负载的用电需求；
S5根据功率因数控制信号对励磁控制信号进行调节，改变备用汽轮发电机的无功功率大小，实现联络线功率因数的实时控制；
以此方式，通过对自备电厂与外部电网之间的外电供电波动信号和/或汽轮发电机的内网供电波动信号的实时采集对应实时生成负载控制信号、输出控制信号和功率因数控制信号对用电负载和/或自备电厂的输出功率进行实时控制，以提高自备电厂输出功率的稳定性。
作为本发明技术方案的一个优选，若自备电厂的输出功率满足外部电网的供电指标，步骤S4包括，
S41计算自备电厂与外部电网之间的线路功率与外部电网调度给定的线路功率之间的功率差值；
S42通过功率差值计算获取调速器频率给定值；
S43利用调速器频率给定值调节备用发电机有功功率进行控制，改变备用发电机的输出功率。
作为本发明技术方案的一个优选，若自备电厂的输出功率满足厂内用电负载的用电需求，步骤S4包括，
S41对煮糖工艺中用于煮糖补充蒸汽的生汽流量值进行测算；
S42根据生汽流量值计算获取调速器频率给定值；
S43利用调速器频率给定值调节备用发电机输出功率进行控制，使得生汽流量值趋近于零。
作为本发明技术方案的一个优选，步骤S5包括，
S51根据外电供电波动参数，获取当前外电功率因数；
S52计算当前外电功率因数与给定功率因数之间的差值，获取励磁控制单元的控制信号；
S53利用励磁控制单元的控制信号对备用汽轮发电机的无功功率进行调节，改变备用汽轮发电机无功功率，使得当前外电功率因数趋近于给定功率因数。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有以下有益效果：
1)本发明技术方案的方法，通过厂内用电负载启停状态进行监控实现了备用汽轮发电机的输出功率的调节，在不需要人工干预的情况下，通过对发电调速器进行闭环调节，实现了“以汽定电”的自动发电控制，减少了热能的的损失，节省了甘蔗渣的消耗量。
2)本发明技术方案的方法，通过对发电调速器给定值的闭环调节，实现了“恒功率并网”的自动发电控制，平抑了外电联络线功率的波动给外电网带来的影响，满足了供电部门对并网发电企业的电能质量要求。
3)本发明技术方案的方法，通过发电机励磁给定值的闭环控制，实现了外电联络线路“恒功率因数”的闭环控制，减少糖厂与外电网之间的无功功率交换，减少了无功功率引起的电能损耗，满足了供电部门对并网发电企业的电能质量要求。
附图说明
图1是本发明技术方案实施例中的糖厂自备电厂汽轮发电机组励磁综合控制系统原理图；
图2是本发明技术方案实施例中分蜜机起停控制流程图；
图3是本发明技术方案实施例中以汽定电及恒功率并网控制框图；
图4是本发明技术方案实施例中联络线功率因数控制框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。下面结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。
针对具有自备电厂的工厂的发电问题，本实施例中提供了一种自备电厂的输出进行调节的汽轮发电机组励磁综合控制系统。通过该系统，可以对工厂内网中运行的大容量负载的起动和关闭进行控制，以尽量降低工厂负荷的波动，保证工厂无论是在并网运行还是孤网运行时都可以保证其自备电厂的稳定输出。下面具体的以一个可以利用甘蔗渣进行发电的糖厂的自备电厂为例，对本发明技术方案的自备电厂汽轮发电机组励磁控制系统进行说明。
如图1所示，是本实施例的糖厂自备电厂汽轮发电机组励磁综合控制系统结构示意图，其中，自备电厂中运行有汽轮发电机组G1～GN，优选将汽轮发电机GN设为备用发电机。汽轮发电机组通过外电联络线与外部电网进行连接，如图1所示，通过开关可以控制每台汽轮发电机的运转(每台发电机可以通过开关分别运转)，也可以实现糖厂自备电厂的孤网运行(即断开与外部电网的连接)。其中，优选的，利用备用汽轮发电机GN对整个糖厂的自备电厂输出功率进行调整，以减少自备电厂输出功率以及联络线功率因数的波动性。
具体来说，如图1所示，汽轮发电机通过开关与场内交流母线相连接，以对场内运转的载荷(如分蜜机)进行供能，场内交流母线通过外电开关与外部电网进行连接。当外电开关闭合的时候，自备电厂向外供能；当外电开关断开时，自备电厂处于孤网运行状态，即汽轮发电机的输出仅用于驱动内部负载设备。为了保证减小从自备电厂输出后进入外电联络线的功率波动，本实施例中优选对汽轮发电机组中的一台(如本实施例中的汽轮发电机GN)进行调控，以减少自备电厂输出功率的波动。
如图1所示，本实施例中，汽轮发电机组G1～GN分别通过开关接入场内交流母线，然后再通过开关接入外电联络线(外部电网)。其中，汽轮发电机GN在计入场内交流母线之前，优选通过电压互感器(定子PT，12)、电流互感器(定子CT，13)对汽轮发电机GN的输出功率进行检测，并将汽轮发动机GN的输出功率波动信息发送给综合控制器1中的信号处理单元。与此同时，在接入外电联络线之前，优选采用如图1所示的电压互感器(外电PT，14)、电流互感器(外电CT，15)对糖厂自备电厂接入外部电网的整体电功率波动进行检测，并将糖厂自备电厂输出功率的波动信息发送到信号处理单元。信号处理单元对电压互感器(定子PT、外电PT)、电流互感器(定子CT，外电CT)采集到的数据进行处理，以供综合控制器的核心计算单元进行计算，从而对糖厂自备电厂的负载运行进行调控。
场内交流母线与系统内的各个用电负载(如甘蔗撕解电机、甘蔗压榨电机、离心式分蜜机等)相连接，从而使得汽轮发电机组的输出功率可以通过场内交流母线驱动负载运转，在糖厂内部实现能源的循环利用。其中，优选在每个用电负载上都设置有控制装置，用于对该用电负载的运行进行控制，从而形成一个针对糖厂内所有用电负载的群控系统。本实施例中，可以针对不同的用电负载设置一组或多组群控系统，或者是针对其中一类设备设置群控系统，针对其他设备设置单独的控制装置。用电负载的群控系统(或控制装置)与综合控制器相连接，具体来说，群控系统与综合控制器的负载控制单元相连接，根据负载控制单元的控制指令，对用电负载进行控制。
进一步地，综合控制器的信号处理单元接收电压互感器(定子PT、外电PT)、电流互感器(定子CT，外电CT)采集到的数据，对汽轮发电机GN的输出功率波动、自备电厂接入外部电网的输出功率波动进行监测，并将汽轮发电机GN输出功率的实时波动、自备电厂接入外部电网的输出功率的实时波动传递给综合控制器的ARM芯片、FPGA芯片组成的芯片单元，以对自备电厂的运行状态进行调控。本实施例中，芯片单元根据当前汽轮发电机GN的输出功率的实时波动、自备电厂接入外部电网的输出功率的实时波动以及场内交流母线上的用电负载运行状态对汽轮发电机GN的运行状态、场内交流母线上设备的运行状态进行调整，以减小自备电厂输出功率波动，实现自备电厂的稳定输出。
本实施例中，芯片单元的ARM芯片优选与负载控制单元、生汽补给测量单元、以汽定电及恒功率并网单元和联络线功率因数控制单元相连接。其中，负载控制单元与用电负载的群控系统(或控制装置)相连接，根据ARM芯片的计算结果向用电负载的群控系统(或控制装置)发出控制指令，同时将用电负载的群控系统(或控制装置)的控制状态信息发送给ARM芯片。生汽补给测量单元用于对煮糖工艺中用于煮糖补充蒸汽的生汽流量值进行测算。以汽定电及恒功率并网单元与汽轮发电机GN的调速器相连接，用于根据ARM芯片的计算结果通过调速器控制汽轮发电机GN的转速，从而改变GN的输出功率，达到对自备电厂输出功率进行波动调节的目的。“以汽定电”和“恒功率并网”摸式是两种可在线切换的运行方式。
两者的控制策略分别为：恒功率并网运行方式以采集的线路功率PL与调度给定的线路功率PLref之差进行PI运算，得到调速器频率给定值fref，作为调速器给定值对发电机有功功率P实施控制，从而改变发电机出力，最终使线路功率PL＝PLref；“以汽定电”运行方式以煮糖工艺中用于煮糖补充蒸汽的高温高压的生汽流量SF进行PI运算，得到调速器频率给定值fref，作为调速器给定值对发电机有功功率P实施控制，从而改变发电机出力，最终使煮糖过程的生汽补给流量SF趋于零。图3为实施例提供的以汽定电及恒功率并网控制原理图。联络线功率因数控制单元(10)在控制器内部与励磁控制单元相连，根据外电PT(14)和外电PT(15)输入的电量信号，计算出当前的外电联络线功率因数COS，然后通过发电机励磁控制单元(7)对控制整流桥(2)的移相触发脉冲进行移相，改变发电机无功出力Q，从而将线路功率因数COS维持恒定。此外，芯片单元的FPGA芯片与励磁控制单元相连接，励磁控制单元根据FGPA芯片的指令控制整流桥2的移相触发脉冲进行移相，改变汽轮发电机GN的输出，维持自备电厂的输出功率相对稳定。
作为本实施例的优选，联络线功率因数控制单元是励磁控制PI控制器外部的给定控制单元。控制策略为：以外电联络线路功率因数COSL与给定的功率因数COSLref之差作为偏差量进行PI运行，得到励磁控制单元的给定值Vref，然后通过励磁控制单元对发电机无功功率进行控制，改变发电机无功功率Q，最终使联络线路功率因数趋于给定值COSref。图4为本实施例提供的联络线功率因数控制原理图。
换而言之，本实施例的糖厂自备电厂汽轮发电机组励磁综合控制系统，电压互感器(定子PT、外电PT)、电流互感器(定子CT，外电CT)对自备电厂的输出功率、汽轮发电机GN的输出功率进行实时检测，并将检测结果发送给综合控制器1，同时，用电负载的群控系统(或控制装置)将场内交流母线上的用电负载的控制状态发送给综合控制器1，综合控制器1根据上述信息对自备电厂的用电负载和汽轮发电机GN进行处理，以稳定自备电厂的输出功率。具体来说，本实施例中，采用了两种并行措施以稳定自备电厂的输出功率，一方面控制场内交流母线上用电负载的启停状态(如同时启动和停止一台分蜜机，如图2所示)；另一方面，对于无法通过控制用电负载启停状态的情况，控制汽轮发电机GN，增大其输出功率或者减小其输出功率，以减少整个自备电厂输出功率的波动范围。
作为本实施例的优选，芯片单元还与人机界面相连接，工作人员可以实时查看自备电厂、汽轮发电机GN的输出状态，以及场内交流母线上连接的负载运转状态，并对其进行人工调节。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统，所述自备电厂通过厂内交流母线向外部电网和/或厂内用电负载供电，其包括至少一台备用汽轮发电机；其特征在于，所述励磁控制系统包括，
信号采集单元，用于对自备电厂与外部电网之间的供电信息和/或备用汽轮发电机的供电信息进行采集，获取自备电厂与外部电网之间的外电供电波动信号和/或汽轮发电机的内网供电波动信号；
信号处理单元，用于对外电供电波动信号和/或内网发电机供电波动信号进行处理，获取当前外电供电波动参数和/或内网发电机供电波动参数；根据当前外电供电波动参数和/或内网发电机供电波动参数，结合用电负载的运行状态请求和功率因数给定值，获取负载控制信号、输出控制信号和功率因数控制信号；
负载控制单元，用于根据负载控制信号对用电负载的运行状态进行控制；
输出控制单元，用于根据输出控制信号对备用汽轮发电机的输出功率进行调节，使得自备电厂的输出功率满足外部电网的供电指标，或输出功率满足厂内用电负载的用电需求；以及
功率因数控制单元，用于根据功率因数控制信号对励磁控制信号进行调节，改变备用汽轮发电机的无功功率大小，实现联络线功率因数的实时控制；
以此方式，所述信号采集单元、信号处理单元、负载控制单元、输出控制单元以及功率因数控制单元共同构成闭环反馈结构，实现对自备电厂中汽轮发电机组的输出功率的实时监测和调节，以减小自备电厂中汽轮发电机组的输出功率波动。
2.根据权利要求1所述的一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统，其中，信号处理单元包括，
输出功率单元，用于根据对外电供电波动信号和/或内网发电机供电波动信号获取当前外电供电功率和/或内网发电机供电功率的输出功率波动参数；
负载功率单元，用于根据用电负载的运行状态以及用电负载的运行状态切换请求，计算用电负载的运行状态切换前后的负载功率波动参数；
信号单元，根据输出功率波动参数和/或负载功率波动参数，计算自备电厂在用电负载的运行状态切换前后的电厂功率波动参数，根据电厂功率波动参数与标准电厂功率波动参数的差值获取减小电厂功率波动参数与标准电厂功率波动参数差值的备用汽轮发电机的输出控制信号；以及
功率因数单元，用于根据对外电供电波动信号和/或内网发电机供电波动信号获取当前自备电厂与外部电网之间的实时功率因数，利用当前外电联络线功率因数与给定功率因数之间的差值，获取减小当前外电联络线功率因数与给定功率因数之间差值的功率因数控制信号。
3.根据权利要求2所述的一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统，其中，所述信号采集单元包括第一互感器组和第二互感器组，所述第一互感器组对外电供电波动信号进行采集，所述第二互感器组对内网发电机供电波动信号进行采集；所述第一互感器组包括第一电压互感器和第一电流互感器，所述第二互感器组包括第二电压互感器和第二电流互感器。
4.根据权利要求1或2所述的一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统，其中，所述负载控制单元优选通过负载群控装置对用电负载进行控制，所述负载群控装置与用电负载状态切换开关相连接，可以实现单次控制一台或者多台用电负载的状态切换。
5.根据权利要求4所述的一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统，其中，所述负载群控装置一次优选控制相同数量的同种用电负载的启动和/或停止。
6.根据权利要求1或2所述的一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制系统，其中，所述励磁控制系统还包括人机界面，用于所述信号采集单元、信号处理单元、负载控制单元、输出控制单元和功率因数控制单元的数据信息进行信息交互。
7.一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制方法，其特征在于，所述自备电厂通过厂内交流母线向外部电网和/或厂内用电负载供电，包括
S1采集自备电厂与外部电网之间的外电供电波动信号和/或汽轮发电机的内网供电波动信号；
S2对外电供电波动信号和/或内网发电机供电波动信号进行处理，获取当前外电供电波动参数和/或内网发电机供电波动参数；根据当前外电供电波动参数和/或内网发电机供电波动参数，结合用电负载的运行状态请求和功率因数给定值，获取负载控制信号、输出控制信号和功率因数控制信号；
S3根据负载控制信号对用电负载的运行状态进行控制；
S4根据输出控制信号对备用汽轮发电机的输出功率进行调节，使得自备电厂的输出功率满足外部电网的供电指标，或输出功率满足厂内用电负载的用电需求；
S5根据功率因数控制信号对励磁控制信号进行调节，改变备用汽轮发电机的无功功率大小，实现联络线功率因数的实时控制；
以此方式，通过对自备电厂与外部电网之间的外电供电波动信号和/或汽轮发电机的内网供电波动信号的实时采集，对应实时生成负载控制信号、输出控制信号和功率因数控制信号，对用电负载和/或自备电厂的输出功率进行实时控制，以提高自备电厂输出功率的稳定性。
8.根据权利要求7所述的一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制方法，其中，若自备电厂的输出功率满足外部电网的供电指标，步骤S4包括，
S41计算自备电厂与外部电网之间的线路功率与外部电网调度给定的线路功率之间的功率差值；
S42通过功率差值计算获取调速器频率给定值；
S43利用调速器频率给定值调节备用发电机有功功率进行控制，改变备用发电机的输出功率。
9.根据权利要求7所述的一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制方法，其中，若自备电厂的输出功率满足厂内用电负载的用电需求，步骤S4包括，
S41对煮糖工艺中用于煮糖补充蒸汽的生汽流量值进行测算；
S42根据生汽流量值计算获取调速器频率给定值；
S43利用调速器频率给定值调节备用发电机输出功率进行控制，使得生汽流量值趋近于零。
10.根据权利要求7所述的一种适用于自备电厂中汽轮发电机组的励磁控制方法，其中，所述步骤S5包括，
S51根据外电供电波动参数，获取当前外电功率因数；
S52计算当前外电功率因数与给定功率因数之间的差值，获取励磁控制单元的控制信号；
S53利用励磁控制单元的控制信号对备用汽轮发电机的无功功率进行调节，改变备用汽轮发电机无功功率，使得当前外电功率因数趋近于给定功率因数。
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