（1） 该功率控制单元对于它的可靠性有着很高要并且，需要一个调整的余量范围。发电机的励磁电流的变化直接影响到整个系统无功功率的分配。所以励磁单元应该要有着很大的而调节范围，用于满足各种系统的突发情况；

（2） 需要有很大的最高励磁电压以及很快的上升速度，这是为了让电机能够有着良好的暂态稳定性能，以及当电机故障时能够有一个快速且电压很高的强励，所以需要它的快速响应。

3。3无刷励磁系统的需求

一个电力系统无论是在任何状态下运行，这个系统的励磁控制都起到了很重要的作用。一个性能优秀的励磁控制系统可以让整个系统运行起来更加的稳定，为整个电网提供着源源不断的电能，而且当整个系统出现故障的时候，可以迅速的调节，提高整个系统的技术指标。所以说，发电机的励磁系统应该具有这些功能：

3。3。1 电压控制

我们都知道，讲到系统的稳定性，那肯定是动态的稳定。电力系统也同样如此。在电力系统运行的时候，电网供电的各种用户，它们的用电需求肯定是一直在变动的，所以说负荷的大小一直在变化，所以说发电机的功率也是根据负荷的变化一直在改变。如果我们要让发电机的机端电压满足在一个特定值上，那么我们就要一直不停的调节发电机的励磁，从而让发电机发出的电压稳定。下图便是发电机的外部特性曲线图：

图3-2 发电机外部特性曲线图

在发电机的励磁电流 一定时，当整个发电机的无功功率的上升时，发电机的机端电压会下降。由图可知，当无功电流为 时，这个时候发电机的端口电压变为 ，这个时候励磁绕组的电流大小为 ，当整个系统的无攻电流变为 时，如果这个时候励磁绕组的电流没有变化，发电机发出的电压大小就会降低到 ，所以为了让发出的电压维持在原来的大小，我们必须加大励磁，将励磁绕组电流大小变为 ,这样才能让电压保持不变。同理可得，如果发电机发出的电压大小降低了，我们就要适当的减少励磁。这便是同步发电机励磁控制的核心原理，即为不停的调整励磁的的大小来使出口电压保持为一定值。

3。3。2 无功功率分配控制

当整个发电机组并入电网开始运行时，整个系统的无功功率便能得到有效的分配。我们假设发电机的出口电压一定。这个时候原动机的出力就影响着发电机的有功功率，就不受励磁绕组电压大小的影响了。即为文献综述

此时的P为一个常数，不受励磁电流大小影响

在这个公式里面。 为功率因数角，发电机发出的电流大小为 。整个发电机的功率还能用这个式子表示

在这个公式里面，发电机的功率角为d。 是同步发电机的直轴电抗，发电机的感应电动势为 。上面的公式可得，在励磁绕组的电流变化的时候，式子中的 的大小不会变化。同样的，在下面这个公式中， 也不会随着励磁绕组电流大小而变化。当整个系统的励磁变化时，发电机发出的电压和电流将分别沿着AA’和BB’变化，系统的功率因数角也发电机的功率角也会有相应的变化。如图所示。

发电机功率因数向量图

由于 是恒定的，当励磁电流变化时，只有 和d改变了。由此我们可以知道，当整个电机在电网中运行时，电机的无功功率是靠励磁来调节的。

但是在实际的情况下，发电机的端口电压会由于各种原因而产生波动，不可能是一个恒定的值，原因是用电的用户的负荷是随时在改变的，负荷的变化将会影响到发电机的机端电压。而且整个发电厂的无攻电流也会随着母线电压的大小而改变。如果随意改变发电机的励磁电流大小，不仅仅改变了这台电机的出力，同时也会影响到整个并联网络其他电机的参数，所以，发电机励磁系统的控制还肩负着调节并联系统中，每一台电机的功率平衡。