GE EX2100 | 高性能静态励磁系统，用于同步发电机控制
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GE EX2100 | 高性能静态励磁系统，用于同步发电机控制 GE

GE
EX2100：
EX2100 励磁系统系列：
额定输出电流：最高 5,000 A DC（依配置）
控制架构：三重模冗余（TMR）或双机热备（Dual Hot-Standby）
一款全数字化静态励磁系统，专为严苛的工业环境设计。作为GE Energy（现属GE Vernova）同步发电机控制系统 的关键组件，它提供了卓越的可靠性。原装正品，全面测试，现货供应，提供专业技术支持。

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描述


产品概述

在现代发电厂的核心——无论是大型燃煤机组、联合循环电站，还是工业自备电厂的燃气轮机——GE EX2100静态励磁系统都是保障电网稳定与发电机安全运行的“电压大脑”。作为GE Energy（现GE Vernova）推出的旗舰级数字励磁平台，EX2100不仅执行基本的自动电压调节（AVR），更集成了电力系统稳定器（PSS）、伏/赫兹限制（V/Hz）、失磁保护、过励/欠励限制等高级功能，全面满足NERC、FERC及IEEE标准对并网机组的严格要求。

GE EX2100的核心价值在于其高可用性架构与深度电网协同能力。系统可配置为三重模冗余（TMR）或双机热备，即使主控通道完全失效，备用通道可在毫秒级内无缝接管，确保励磁电流不中断——这对防止发电机失步、避免连锁跳闸至关重要。其基于Power Conversion Module（PCM）的模块化功率设计，支持N+1冗余整流桥，进一步提升系统韧性。在实际项目中，我们曾见证某7FA联合循环电厂在遭遇雷击导致单通道故障时，EX2100自动切换至备用通道，机组全程无扰动，成功避免了一次可能波及区域电网的非停事件。对于依赖同步发电机提供旋转备用和电压支撑的关键设施而言，GE EX2100不仅是设备，更是电网安全的守护者。

技术规格

产品型号：EX2100

制造商：General Electric(GE Energy/GE Vernova)

产品类型：全数字化静态励磁系统（Static Excitation System）

适用发电机：同步发电机（汽轮机、燃气轮机、水轮机驱动）

控制方式：自动电压调节（AVR）、手动电流调节（FCR）

冗余架构：可选TMR（三重模冗余）或Dual Hot-Standby（双热备）

功率输出：最高5,000 A DC（依PCM模块数量与冷却方式）

输入电源：交流励磁机或厂用辅助电源（典型480 VAC）

通信接口：以太网（Modbus TCP,DNP3）、RS-485、硬接线I/O

合规标准：IEEE C50.12,IEEE 421.5,NERC PRC-024,FERC Order 814

保护功能：V/Hz限制、过励限制（OEL）、欠励限制（UEL）、PSS、失磁保护

人机界面：本地操作面板+远程通过EX Toolbox软件监控

环境适应性：-20°C至+55°C（工业级机柜，IP20或更高防护可选）

主要特点和优势

GE EX2100的真正优势在于其将“励磁控制”从单一设备功能升维为“电网交互节点”。在新能源高渗透率的今天，传统机组不仅要发电，更要提供惯量响应与电压支撑。EX2100内置的IEEE Type PSS2A/4B电力系统稳定器可有效阻尼低频振荡，而其快速响应能力（典型阶跃响应<50 ms）使发电机能在毫秒级内注入无功功率，支撑薄弱电网电压——这正是现代电网运营商最看重的“辅助服务”能力。

此外，其模块化设计极大简化了维护与扩容。功率部分采用标准Power Conversion Module（PCM），支持在线更换；控制部分基于商用加固计算机平台，便于软件升级与诊断数据导出。所有运行参数、事件记录、录波数据均可通过EX Toolbox工程软件远程访问，实现预测性维护。这种“软硬协同”的架构，使EX2100在服役20年后仍能通过固件更新满足新并网规范。

支持TMR或双热备控制架构，可用性>99.99%

内置完整IEEE标准PSS与限制器，满足最新并网要求

模块化PCM功率单元，支持N+1冗余与在线维护

全面通信能力（Modbus TCP,DNP3），无缝接入电厂SIS/DCS

强大的故障录波与事件记录功能，支持事后分析与合规审计

The GE EX2100 excitation system redefines reliability and grid support for synchronous generators in the modern energy landscape.Engineered for mission-critical power plants,it combines triple-modular redundant(TMR)control architecture with modular power conversion to deliver uninterrupted field current under all operating conditions.Its advanced IEEE-compliant PSS algorithms actively damp inter-area oscillations,while fast response times enable critical voltage support during grid contingencies.Fully integrated with GE’s EX Toolbox software,the system provides comprehensive diagnostics,remote access,and compliance-ready event logging.Field-proven across thousands of units worldwide—from 7HA gas turbines to large hydro generators—the EX2100 remains the benchmark for digital excitation systems that balance performance,resilience,and regulatory compliance.

应用领域

GE EX2100广泛应用于全球各类同步发电机场景，尤其在对电网稳定性、机组可用性及合规性要求极高的大型能源设施中占据主导地位。它不仅是新建联合循环电厂的标准配置，也是老旧励磁系统（如GE AC2000、Basler或早期模拟系统）现代化改造的首选方案。

该系统特别适用于需要提供旋转备用、黑启动能力或深度调压的机组。例如，在加州ISO要求的“资源充足性”框架下，配备EX2100的燃气轮机可快速响应调度指令，提供分钟级无功支撑；在海岛微网中，其V/Hz保护与孤岛检测功能可防止非计划解列导致的设备损坏。

联合循环电厂：7F/7HA/9F燃气轮机配套同步发电机

燃煤与核电机组：大型汽轮发电机励磁控制与保护

水电与抽水蓄能：可逆式机组的双向励磁管理

工业自备电厂：化工、炼油厂内大型背压/抽凝机组

电网关键节点：需提供PSS、黑启动及快速电压响应的机组

集成与配置要点

将GE EX2100成功集成到发电机组中，关键在于系统级协调与并网合规验证。所有控制逻辑（AVR、PSS、限制器）必须通过EX Toolbox软件进行精确整定，并依据现场短路容量、变压器阻抗等参数进行仿真验证。一个常见误区是直接套用模板参数——这可能导致PSS反相放大振荡，反而destabilize电网。

另一个重点是通信与保护接口。EX2100需与DCS（如Mark VIe）、保护继电器（如SEL或GE Multilin）及调度主站（通过RTU）紧密协同。例如，失磁保护动作信号应同时触发DCS跳闸与EX2100闭锁输出。建议在FAT（工厂验收测试）阶段完成完整的闭环联调，包括模拟电网扰动下的PSS响应、V/Hz越限动作及冗余切换测试。

使用EX Toolbox进行AVR/PSS参数整定，并做时域仿真验证

确认PCM模块数量与冷却方式匹配发电机最大转子电流需求

配置Modbus/DNP3点表，确保与DCS和调度中心数据一致

验证硬接线跳闸回路（如OEL、UEL）与主保护系统逻辑匹配

执行NERC PRC-024合规测试，记录阶跃响应与限制器动作时间

生命周期与采购建议

GE EX2100目前处于现役主力（Active）产品生命周期，GE Vernova持续提供新系统供货、软件升级及全球技术支持。这意味着它不仅适用于新建项目，也是老旧电厂励磁改造的理想选择。然而，由于其为高度集成系统，关键部件（如PCM、TMR控制器）若单独采购，仍需严格验证版本兼容性。

深圳长欣作为GE能源自动化核心部件的战略合作伙伴，可提供EX2100全系列模块的原装新品与紧急备件服务。我们通过GE官方渠道获取控制器、PCM功率模块、I/O卡件等，并在自有高压测试平台上模拟真实励磁工况，验证输出特性、冗余切换及保护功能。所有交付产品均附带出厂报告、兼容性清单及12个月质保，确保客户在大修或应急抢修中“一次成功”，保障机组按时并网。

For operators of thermal,hydro,or combined-cycle plants,the GE EX2100 is more than an excitation system—it’s a strategic asset for grid compliance and operational resilience.We partner with GE Vernova to supply fully validated EX2100 components,from TMR controllers to PCM power modules.Every unit undergoes rigorous functional testing under simulated field conditions,including redundancy switchover,PSS response,and protection logic verification.Backed by technical expertise and a 12-month warranty,we ensure your generator’s“voltage brain”remains reliable,compliant,and ready to support the evolving grid—today and for years to come.

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