长江科学院水电机组控制设备技术最新进展与展望

潘熙和，黄业华，聂 伟，方斌臣，严国强，程远楚

(1.长江科学院 长江控制设备研究所，武汉 430010； 2.武汉大学 动力与机械学院，武汉 430072)

1 研究背景

水电机组控制设备包括以水轮机为控制对象的调节机组频率与有功功率的水轮机调速器、以同步电机为控制对象的调节机组机端电压与无功功率的同步电机励磁装置以及包含在计算机监控系统内的现地控制单元等。

近十多年来，我国水电机组控制设备的技术与制造水平取得了长足的进步，长江科学院的机电专业，重点研究水电机组的2个主要控制设备——水轮机调速器和同步电机励磁的调节与控制技术。作为国家级东湖高新技术企业,武汉长江控制设备研究所有限公司(简称长控公司)将其技术产品化与产业化，产品远销并技术服务于全国25个省市和海外10多个国家。近十年是长控公司在推动行业技术进步和为长江经济带、一带一路建设提供基础设备等方面做出突出贡献的10年。

2 水轮机调速器的关键技术研究进展

在水轮机调速器行业中，运用微计算机技术、机电一体化技术和现代液压技术的新成果，融入信息化技术，并吸纳其他工业领域先进的技术成就，借鉴其成熟的技术成果，逐步地将它们移植到水轮机调节技术中来[1]。当前中国的调速器行业技术水平在世界已处于前列[2]。下面将水轮机调速器的关键技术研究进展分5个方面进行阐述。

2.1 水轮机调节与控制理论研究

在水轮机调速器行业，PID控制是水轮机调节系统比较常见和理想的一种控制方式，绝大部分微机类、智能型调速器都在采用。研究人员根据控制对象——水轮机机型(如混流式机组、贯流式机组、冲击式机组等)的不同，工况(如空载、大网带负荷、小网运行、甩负荷、远方跳油开关等)的差别，采用变参数、变结构的PID控制策略，以改善水轮机的静态与动态调节品质[3]。

水轮机调节系统是一个具有时变与不确定特性的非线性系统，传递函数中的参数等会随机组运行工况的变化而变化，例如发电机负荷自调整系数。由于调速器内部的电液传动机构存在间隙与死区等情况，采用寻优法确定的比例系数KP、积分系数KI、微分系数KD，水轮机调速器的调节品质和调节效果一般难以令人满意。研究人员将整个运行工况划分为若干子区域，对每个子区域确定一组最佳调节参数并保存。运行时先判断工况点所处的子区域，然后调用该子区域的参数，从而实现调速器的参数随运行工况变化而变化，保证系统具有较好的动态特性[4]。所以，对于比例积分微分(PID)控制的参数选择，在系统传递函数确定时，可以采用参数空间寻优法和正交法相结合的方式来整定参数KP、KI、KD。

结合相关工程实践，变参数PID调节模式主要表现如下。

2.1.1 孤网控制研究与其前馈控制

水轮机调速器中一般设置有3套PID参数：并网参数、孤网参数、空载参数。调节器中带有并网(大网)与孤网参数切换逻辑，当调节器检测到电网频率偏离50 Hz大于某一数值 (如0.5 Hz)或频率变化率过大(微分项感知)，可认为局部电网解列处于孤网运行状态，自动切换至孤网PID参数进行控制。

对于电网，过大的冲击负荷会造成较大的频率波动。针对电站的具体情况，采用“预估控制”的策略可以控制过大的频率波动，加快调节过程[5]。

预估控制是测量电网频率偏离50 Hz的频率变化量和变化速度，据此预估冲击负荷量的大小，并送出增加或减少负荷的指令，该指令通过前馈控制很快能使系统负荷达到平衡。根据过去大量试验数据， 25%负荷扰动造成孤网或单机系统频率波动为3～5 Hz，采用预估控制波动可减少1/5，能承受50%的冲击负荷，频率波动<8 Hz，并能保证系统不会解列。

2.1.2 过渡过程的变积分控制

水轮机控制系统稳定后，PID之和与调节目标值同步。由于积分时间常数会影响整个系统的速动性，故调节过渡过程偏长。调速系统根据机组的过渡过程，在出现大幅波动时，直接变化积分项，如采用上次稳定态下的积分项，会加快系统稳定[6]。湖北省电力试验研究院在丹江口水电站的试验录波图(见图1)能说明此变积分控制的功效。

图1 混流式机组甩负荷试验波形Fig.1 Waveform of shedding load test for francisturbine unit

2.1.3 双调节系统的模糊控制

对于双调节系统的随动控制，研究人员采用模糊的随动控制闭环，以期达到随动系统的精确控制与系统稳定油耗的平衡，具体来说，是通过采用桨叶积分累加的控制方式[7]实现。在正常的调节过程中，桨叶机械随动系统在小偏差时，若随动系统密封性差(桨叶受油器存在漏油)，桨叶主配动作油压会被受油器消耗掉，造成油耗量大，油压装置打油频繁。桨叶在小偏差时，可设置为不调节，采用积分累加，当小偏差维持一定时间后，会累加产生较大偏差，此时，调节桨叶随动系统，使之达到开度平衡。当桨叶随动系统稳定后，可以将放大环参数弱化，减小调节量。这样，既能维持随动系统稳定，又能弱化调节量，减小油压系统油耗。

2.2 特种机型和产品的研究与行业贡献

长控公司对特低水头机组和特高水头机组有专门的探索与研究，除2.1节中阐述的控制调节理论研究外，下面是贯流式机组和多喷嘴冲击式机组的其他研究成果。

2.2.1 贯流式机组

灯泡贯流式机组由于水头低，流量大，转动惯量小，导叶、桨叶开关速度不同，带来正、负调整超调量的不对称及超调和滞后等问题，在甩负荷过程中机组稳定性较差。在贯流式机组的工程实践中，进行了甩负荷低频和系统油耗等研究，例如考虑贯流式机组的特殊性，研究人员采用个性化的调节方式，实现贯流式机组甩负荷的过渡过程控制[8]。甩负荷过程采用3段调节模式：甩负荷时，前期采用常规PID控制的快关模式；一旦达到频率最高点，立即采用非PID控制的慢关模式，比例项与微分项不参与调节，此时由于轮叶关闭，破坏效率严重，机组转速也会迅速下降；当频率接近目标后，采用变PID调节模式，迅速调节频率，使机组快速稳定。调节过程如图2所示,图中导叶及桨叶开度为100%。

图2 贯流式机组甩负荷试验波形Fig.2 Waveform of shedding load test for bulbtubular unit

另外，对贯流式机组的一次调频采用增强型一次调频，如图3所示,图中bp为永态转差系数，即调差率。

图3 增强型一次调频原理框图Fig.3 Block diagram of enhanced primary frequencymodulation

增强型一次调频处理办法为：当偏差超过设定的“一次调频频率死区”后，频差不减去频率死区，而是直接进行后续计算。此时要处理好频率回复的时间差，防止功率出现震荡[9]。增强型一次调频频差计算方法是针对电厂采用开度调节模式时由于开度与功率的非线性关系导致的一次调频功率积分电量不够而进行的改进。

增强型算法与普通型算法相比，增大了一次调频动作后调节变化的幅度，也即增加了一次调频动作期间有功功率的变化量。

2.2.2 多喷嘴冲击式机组

空载启动：选取设定的喷针作为主喷嘴，将其对应的折向器打开，然后将主喷嘴开启，调速器跟踪频率给定或系统频率进行调节。

并网运行：调速器根据系统给定负荷的变化，自动改变投入工作的喷嘴数，确保机组高效运行。

孤网处理：冲击式机组由于喷嘴开关时间长，调整负荷较慢，仅依靠喷针很难稳定小网突变负荷。采取将调速器的每个折向器关闭的频率设置为不同的频率值，根据负荷变化的要求，依次切除，以实现突然甩部分负荷的工况，满足现场孤网负荷运行的要求[10]。

为避免折向器挡水运行而引起机组的事故，折向器与喷针通常同步联动，一般采取采集折向器全开、全关的位置或折向器的开度来判断。

2.2.3 行业贡献与影响

长控公司的几个特色产品，在行业中处于领先水平：作为高油压调速器的发明单位，引领机组控制设备行业高油压调速器技术的发展。在行业中牵头编写了标准《小水电机组高油压调速器基本技术条件》(NB/T 42095—2016)；贯流式机组水轮机调速器系列产品，几度通过省部级鉴定，长江科学院市场占有率稳居全国第一，在四川岷江犍为、湖北汉江孤山、新集、雅口、江西赣江新干、石虎塘等航电枢纽工程的应用为打造长江经济带黄金水道，奉献清洁能源作出了重要贡献；冲击式调速器的国产化产品，机组容量最大(单机13万kW)的是长江科学院2018年投运于四川达阿果水电站的两台套设备；轴流转桨式机组单机容量世界之最(单机23万kW)的福建水口电站为长江科学院2020年提供的7台套设备。

在“十三五”与“十四五”期间，长江科学院的机电专业先后有数个科研成果荣获湖北省及长江委科技进步奖，水轮机调速器行业的科研奖项，在全行业中遥遥领先。另外，在能源行业标准中，牵头编写了标准《水电机组调速系统技术条件》(NB/T 10819—2021)与《水电机组调速系统运行及检修规程》(NB/T 10820—2021)。长控公司目前水轮机调速器国内外投运2 000余台套，励磁产品国内外投运近500台套。作为水轮机调速与同步电机励磁设备的生产制造商，长控公司2020年出版了专著《水电机组调速与同步电机励磁》，它是对长控公司近10多年来调速与励磁科研、技术与产品的总结，是行业内制造厂自行编写出版的唯一的设备专著。希望它对业内同仁的科研、设计、调试、试验验收、选型等起到一定的指导作用。

2.3 电液转换元件

电液转换元件在水轮机调速器中包括电机转换器和电液转换器两种，它们由电位移转换器和液压放大(或机械传动)两部分组成。

电机转换器是21世纪初比较流行的产品，长控公司是行业内唯一3种控制电机(直流电机、交流电机和步进电机)均有成功应用的企业。在当时，控制电机为调速器行业的发展作出了一定的贡献[12]。

随着液压系统油环境的改善和抗油污问题的逐步解决，以电液比例阀、比例伺服阀和高速开关数字阀等标准液压阀为主要代表的电液转换器在行业内得到成功应用，并引领着调速器行业电液转换元件的发展(例如，国外就没有采用过电机转换器)[13]，标准液压阀代表着电液转换的发展方向。

2.4 主配压阀

2.4.1 滑阀式主配压阀

目前水轮机调节行业中使用的主流主配压阀是一种起着控制液流方向和大小的滑阀，主配压阀的前置放大级根据电液转换元件不同的输出方式分为两类：一类是当电液转换元件采用机械位移输出形式时，前置放大级的输入信号是机械位移，称之为位移输入型主配压阀；另一类是当电液转换元件采用具有一定压力的流量输出形式时，前置放大级为流量，称之为流量输入型主配压阀。

长控公司自主研制的流量内反馈型主配压阀是一种流量输入型主配压阀，其突出特点是：当电液转换元件的控制流量为0或电液转换元件的控制电源消失时，主配压阀在流量内反馈的作用下具有自动回复到中位(自复中)的功能。无需外置电气反馈或液压复中等辅助装置，易于与各类流量输出型电液比例控制元件实现比例控制，中国水利水电科学研究院专家对该产品的科技成果鉴定结论是“实现了流量输入和流量负反馈控制方式，保障了在反馈断线及其他故障时主配压阀能自动复中回到中间位置，具有创新性”。

在素有“贯流式机组三峡工程”之称的广西长洲水利枢纽电站，15台机组调速系统于电站建设之初选择了8台长控公司流量内反馈主配压阀和7台国外进口主配压阀进行同台比拼。经过了10 a运行考验，长洲电站于2017年启动了对7台进口主配压阀调速器的技改项目，放弃了原来的进口主配压阀方案。长控公司的国产主配压阀性能可靠，运行稳定，检修维护方便，更适合中国的国情，得到了用户充分认可，一直使用至今。

2.4.2 插装阀式主配压阀

随着水轮机控制系统工作油压不断往高压化发展的趋势，常规工作油压(工作油压≤6.3 MPa)的主配压阀已不能满足使用需求，在现有水轮机调节技术的基础上衍生出了一种以多个插装阀组合为主要结构的主配压阀，长控公司新近开发的插装阀式主配压阀中，先导控制阀采用了压力-流量的正、负反馈相互作用的工作方式，可仅用一套先导阀实现调速系统大小波动的控制。原理简洁，可靠性高，具有独创性。

相较滑阀式主配压阀而言，插装阀式主配压阀不需要依赖接力器对活塞的中位进行校准，能有效减少因接力器内部窜油引起的压力油消耗，从而延长油压装置油泵间隔启动时间。因此，近年来插装阀式主配压阀常被应用于转桨式水轮机的控制。

2.5 油源系统

自1994年长控公司研制出国内第一台高油压调速器起，高油压调速器因结构简单、工作可靠、具有优良的速动性和稳定性，以及液压件标准化、国际化程度高，在水轮机调节行业中得到了快速推广和广泛应用。目前，高油压调速器也从最初的小型化发展到大型化的需求，与此同时也要求调速器的油源系统具备高压化、大型化的条件。

长控公司作为国内首台高油压调速器的研制单位，将其扩展至了双调节机组控制领域，并首次将活塞式蓄能器应用到了高油压水轮机调速器的油源系统中。

活塞式蓄能器类储能容器是由活塞式蓄能器与多个气瓶组合，以管路和阀门与活塞式蓄能器和气瓶联通组成的。这类储能容器的特点是：油腔和气腔通过活塞隔离，可监测活塞的实时位置；可根据油源系统的需求配置活塞蓄能器的数量，且可增加气瓶与活塞式蓄能器的气腔连接来扩展整体容积；价格相对昂贵。活塞式蓄能器可实时监视工作状态，并且能输出活塞位置和行程信号，从系统安全的角度来说，它比囊式蓄能器更加适用于作为应急保护装置的储能容器。

长控公司作为国内第一家承接高油压活塞式蓄能器调速系统制造的专业厂家，在活塞式蓄能器的应用方面积累了大量经验，完成了诸如老挝TH3电站、NG电站、印尼POSO2电站改造及扩建工程等项目的供货，调速系统操作功最大达到81 000 kg·m，水轮发电机组单机容量最大达到220 MW。

3 同步电机励磁的关键技术研究进展

随着长江三峡水利枢纽工程建设的完成，我国一大批巨型水轮发电机及其附属设备从引进、消化、吸收到再创新，实现了巨型水轮发电机及其附属设备的国产化，并形成和提高了大型晶闸管自并励励磁系统诸多关键技术。先进的励磁设计理念和关键技术表现在11个方面：高性能微处理器调节器的应用、光纤网络的通信技术、发电机转子ω计算方法、限制器的配置和配合原则、监测和保护功能可靠性技术、晶闸管选型和结温计算技术、大型热管整流柜的应用技术、整流柜过电压抑制和吸收技术、磁场断路器和灭磁电阻技术、交直流双冗余灭磁技术、晶闸管脉冲与起励技术。国电南瑞和广州擎天是其两大代表研究与制造商。长江科学院的机电专业，于2000年后才真正开始同步电机励磁方面的研究，起步较晚，涉猎中小型机组的励磁开发，主要是与主机配套，特别是同调速器一起配套供货。长控公司近10来年的励磁技术研究与发展情况如下。

3.1 PCC励磁调节器

长控公司自主开发励磁产品是从PCC励磁开始。采用PCC作为同步电机励磁装置的控制器，具有开发周期短、可靠性高、性能优良等优点。PCC励磁成功研发后立即投放到市场，产生了良好的经济效益和社会效益。PCC励磁调节器由贝加莱的X20系列控制器、功能模块、操作系统及应用软件组成。它主要包含调差环节、测量比较环节、综合放大环节、移相触发环节等[14]。通过软件来实现欠励磁限制、过励磁限制、以及电力系统稳定器等功能。该科研成果于2013年通过了湖北省科技厅主持的产品鉴定。

3.2 双核励磁调节器

3.2.1 双核励磁调节器硬件

双核(DSP核心(Digital Singnal Processor)和ARM(Advaced RISC Machine)核心)F28M35芯片，主频达到150 MHz。它采用了目前数字控制领域先进的研究成果和工艺，集合了DSP的数据处理能力和ARM的实时响应能力。长控公司采用该芯片开发励磁调节器，充分利用和实现了如DSP数字信号处理技术、高频脉冲列触发技术、低残压快速起励技术以及完善的通讯功能和智能化的调试手段等[15]。DSP核心负责数据处理和运算，实现多路中断测量、交流采样、故障判断、PID运算等；ARM核心负责脉冲触发和通讯数据处理，实现可控硅脉冲输出、附带双串口和以太网通讯功能等。采用该芯片作为励磁调节器，同时解决了励磁交流采样及双窄脉冲触发的瓶颈问题，调节器系统内无数据总线或地址总线，抗干扰性能好。该成果因产品性能指标优良，其多项技术为行业内首创，技术达到国内领先水平。

双核励磁调节器原理框图如图4所示。

图4 双核励磁调节器原理框图Fig.4 Block diagram of the principle of dual-coreexcitation regulator

3.2.2 双核励磁调节器软件

双核励磁调节器软件在CCS平台上编写、编译、下载、在线监测，使用C语言进行编程。

3.2.3 双核励磁调节器成果评价

双核励磁调节器是长控公司总结单片机励磁、IPC励磁、PCC励磁等以前的科研成果，在长江科学院研转基金的支持下，研发的一代高档励磁调节器，在同步发电机和同步电动机都有成功应用，深受用户和同行专家的一致好评。该励磁设备在客户端全面完成了建模、发电机电压扰动与PSS功能试验以及国家标准要求的其他型式试验。试验结论为：阶跃响应快，无超调，PSS功能正确正常，其他各项技术指标均满足国标要求。其科研成果“多核同步电机励磁控制调节系统”于2018年获水利部长江水利委员会科技进步奖，“DSP双核励磁装置”上榜“水利部2018年度水利先进实用技术重点推广指导目录”。

3.3 模块化(PLC)励磁装置

PLC的各种开关输入量和输出量实现了与微机系统完全的电隔离，有效避免了外部干扰串入微机系统，其控制逻辑可以灵活方便地修改，在产品开发阶段和装置运行阶段都具有很大的灵活性，可以方便地改变一些控制逻辑和运行方式。如果励磁系统的各个部分能实现检测、显示、控制、信息传输和带测试灯，会极大提高励磁装置的可靠性和工艺水平。模块化(PLC)励磁装置就是基于这样的思想，由长控公司研发的最新一代励磁调节装置。主要特点如下：

(1)采用PLC模块式控制器(工业化设计与定制)搭建励磁调节器。

(2)采用高级语言或梯形图编程，研发过程轻松简便，用户也方便掌握。

(3)励磁采集、脉冲输出都采用PLC模式处理。

(4)功率单元采用模块化设计(模块化功率单元是将功率桥集成化为箱体结构)，所有励磁功率组件进行标准化封装，现场可灵活高效地开展检修维护工作。

(5)模块化结构处理，稳定性好，扩展功能强，更换维护方便。

4 前景展望

4.1 调速与励磁试验研究基地建设

2018年，长江科学院利用财政部和科技部共同设立的“中央级科学事业单位修缮购置专项资金”对长控公司试验室进行了更新改造，建成了具有国内领先水平的国家级大型水轮机调速系统综合仿真试验室(全国唯一)。通过引入丰富全面的仿真试验模型，提升了长江科学院在大型机组水轮机调速系统的物理仿真试验水平。该试验台上可同时进行2台套大型水轮机调速系统的动态与静态试验，能进行国家标准《水轮机调速系统试验》(GB/T 9652.2—2019 )规定的全部试验项目，可模拟电站现场进行开机、停机、空载扰动和甩负荷等试验，为产品出厂验收和用户技术培训提供了《水轮机调速系统试验》极大方便。

作为调速与励磁双专业同步研发与生产的长江科学院企业，兴建同步电机励磁动模试验室是机电专业的近期规划。希望能借助两个试验室，为水电机组控制设备的科研、生产与制造提供便利、有效、实时的科研开发平台，为开发具有我国自主知识产权的水轮机调速器和同步电机励磁新产品、新品种，满足迅速发展的水利水电建设事业需求做出应有的贡献。

4.2 水轮机调速器和同步电机励磁标准的制定与修订

我国的水轮机调速器和同步电机励磁国家标准与行业标准目前有近50项，这是一项非常值得称道的成绩。随着时代的发展与技术的进步，水电控制设备专业应该与时俱进，进行必要的修订和按实际要求制定新的标准。各产品研制单位为产品技术的提高和提升行业影响力，也要制定产品的企业标准，这点应引起同行们的高度重视。

4.3 一次调频、PSS以及PMU功能等涉网试验

为保证电网及水电机组的安全运行，近阶段国家电网管理机构对水电机组一次调频、电力系统静态稳定器(PSS)功能以及电力系统同步向量测量(PMU)功能等涉网试验提出了明确的要求。

并网运行的机组能需要随时适应电网负荷和频率的变化，水轮机调速器的一次调频功能与能力在此体现；为抑制低频振荡，提高电力系统的动态稳定性，PSS功能必须加入到机组励磁系统中；近期电网逐步要求调速和励磁产品都要具备PMU功能。

在中国，一次调频和PSS功能与能力试验，刚开始只针对特大型、大型机组上进行并提出技术要求，后来逐步延伸到单机5万kW以上的机组。当下，但凡成规模的电网，都对一次调频与PSS功能试验有明确要求，未来，作为水轮机调速器和同步电机励磁的基本功能，一次调频与PSS功能都必须具备，条件允许都必须进行考核涉网过关试验。

4.4 与主机厂协调研发，设计调速与励磁新品种

冲击式机组调速器与水轮机联系比较多，调速器专业厂与水轮机厂联合，可以设计出更好的冲击式专用水轮机调速器。高油压调速器常将接力器外置，降低了水轮机调速器和主机的造价，提高了调速系统的调节品质，建议行业协会组织主机厂与调速器专业厂商进行主辅机技术研讨，规划联合设计，制定相互连接的标准。励磁研发单位与专业厂家，也可与同步电机厂商联合，共同设计出更新更好的同步电机励磁装置。

4.5 智慧电网需求下的机组控制设备应用

4.5.1 水电机组控制设备远程运维云平台研究

以机组控制设备远程控制为研究对象，结合智慧电网要求，解决水电机组控制设备的远程在线监控与实时智能决策预警预报。

4.5.2 研究数据库专家系统，实现大数据的故障诊断

进行水电机组控制设备模型研究，并建立相关的数据库，实现对设备特征进行大数据分析，解决多种设备、多个地域、多个专家互联互通。研究分布式数据库的安全共享管理，解决机组控制设备远程故障诊断[16]。

4.5.3 研究水电机组控制设备的远程运营与维护

机电控制设备是水利水电工程的关键设备，运行状态的好坏直接影响水利水电工程的安全运行，并与电网稳定性直接相关。在大数据、云平台、互联网+、物联网及人工智能等技术广泛应用的新时代，水电厂已朝着信息化、智能化的方向发展，对水轮机调速和同步电机励磁设备进行远程在线运营维护是掌控水电机组安全运行的必由之路。

长控公司利用长江科学院研转基金，开发了水电机组控制设备远程运维系统。以水电机组控制设备现场监测为基础，结合水电机组控制设备的相关物联网系统，通过研究设备远端与最终客户端的互动平台，实现机组设备调试、维护乃至培训都可远程进行，提高服务的实时性和高效性[17]。利用先进的物联网技术，将设备运行状态数据实时、安全、可靠的延伸至网络远端进行监视；利用大数据、云计算实现对设备运行状态及故障的远程智能诊断，为智慧电站、智慧电网建设提供必要的技术支撑。

5 结 语

近年来，我国水电机组控制设备的技术取得了巨大的进步，包括水轮机调速器和同步电机励磁在内，技术性能处于国际先进水平，设备的可靠性和产品质量与国际水平接近，满足了水利水电工程建设的需求，这是微型计算机技术、现代液压技术、机电一体化技术、自动控制技术以及信息化技术在水电机组控制设备广泛应用的结果[18]。当前，民营企业也如火如荼地参与市场竞争，加速了新产品的研发进程，也促进了水电机组控制设备行业的技术进步。水轮机调速器和同步电机励磁等行业必将在现有的基础上跟随时代的步伐，并汲取国外先进的技术与经验，使产品更好地满足国内外主机配套的要求，并积极走向海外市场。

为应对气候变化，中国政府提出了“碳达峰”和“碳中和”等庄严的目标承诺，清洁能源的发展在未来将占据更加重要的位置。随着一批大型、巨型水电站的兴建与投运，中小型水电站的稳步发展，老电站设备更新改造的逐年开展，需要有更多、更好的各类型调速器和同步电机励磁产品。研究人员必须提高调速系统与励磁系统的可靠性和智能性，满足电网智能化发展的要求，并做到自主可控，使产品技术与质量全面达到国际先进水平，配套出口到国外，参与国际市场竞争。