励磁功率单元实质上是一个可控的直流电源,用于为同步发电机励磁绕组提供直流电压。为了满足正常运行的要求,发电机励磁功率单元必须具备足够的调节容量,并且要有一定的强励倍数和励磁电压响应速度。随着我国电力工业的发展,同步发电机的单机容量在不断增大,所需的励磁功率也越来越大,因而对励磁功率单元的容量、可靠性和快速响应性提出了更高的要求。由于同步发电机自并励励磁系统具有调节速度快、调节范围宽、强励时顶值系数高等优点,所以在现代大型同步发电机上被广泛采用。该系统中发电机的励磁电源不用励磁机,而由大功率晶闸管整流装置经机端励磁变压器供给。其大功率整流装置的可靠运行直接关系到发电机运行的安全。如果作为自并励励磁系统功率单元关键部件的晶闸管承受了超过其额定值的电压和电流,在很短时间内就会损坏。因此为了使晶闸管能够长期可靠运行,设计选型时除了充分留有裕量,合理选择晶闸管元件的参数外,还必须针对过电压的产生机理采取适当有效的过压保护措施。本文在总结前人经验成果的基础上,确定了可控硅励磁功率单元的过电压保护电路。进而建立了该保护电路的数学模型,并且利用目前在工程优化领域经常用到的遗传算法对该数学模型的参数进行了优化。然后利用Matlab软件的Simulink工具箱对得到的优化参数进行模拟仿真,通过仿真波形来校验优化参数的正确性。最后,再将优化后得到的元件参数用于实际选型,搭建实际电路进行现场测试,与理论仿真的结果进行对比,从而验证了该优化方法的正确性和可行性。