次同步振荡、同步振荡、异步振荡、低频振荡及其区别一、次同步振荡（SSR，SubsynchronousResonance）：发电机经补偿度较高的串补线路接入系统或者直流输电、静止无功补偿装置控制装置参数设置不当时，较易出现网络的电气谐振频率与大型汽轮发电机轴系的自然扭振频率接近的情况，造成发电机大轴扭振、破坏大轴，由于振荡频率低于同步频率，该现象称为次同步振荡。
二、同步振荡：当发电机输入或输出功率变化时，功角δ将随之变化，但由于机组转动部分的惯性，δ不能立即达到新的稳态值，需要经过若干次在新的δ值附近振荡之后，才能稳定在新的δ下运行。
同步振荡主要现象：
（1）机组和线路电流、功率指示周期性变化，但波动较小，发电机有功出力不过零；
（2）发电机机端和500kV母线电压表指示波动较小；
（3）系统及发电机频率变化不大，全系统频率未出现—局部升高、另一局部降低现象；
（4）发电机轰鸣声较小，导叶开度无明显变化。
有关机械量、电气量出现摆动，以平均值为中心振荡，不过零；振荡周期稳定清晰接近不变，摆动频率低，一般在0.2-2.0Hz；指针式仪表摆动平缓无抖动，机组振动较小；用视角可以估算振荡周期；中枢点电压保持较高水平，一般不低于80％；同步振荡出现时各机组仍保持同步运行，频率基本相同。
处理方法：
（1）已经振荡的发电厂可不待调度指令立即增加发电机励磁提高电压，但不得危及设备安全,必要时可适当降低发电机有功。
（2）处于送端的机组适当降低有功出力，处于受端的机组增加有功出力。
（3）若正在进行线路或主变停运等操作时，应立即暂停操作。（4）尽快查找并去除振荡源。着重了解本厂是否存在强迫振荡源（如发电机组非同期并网、发电机组调速器、励磁调节器有异常等）。若有，应立即消除调速器或励磁调节器的故障（故障励磁调节器可暂时倒备励）。如一时无法消除，则解列发电机组。
（5）在采取以上措施后，应报告调度值班人员，听侯调度指令。
三、异步振荡：发电机因某种原因受到较大的扰动，其功角δ在0－360°之间周期性地变化，发电机与电网失去同步运行的状态。
在异步振荡时,发电机一会工作在发电机状态,一会工作在电动机状态。
有关机械量、电气量摆动频率较高，振荡周期不清晰；现场指针式仪表满盘剧烈抖动，机组发出不正常的、有节奏的鸣声；定子电流、机组功率振幅一般很大，而且过零；联络线的各电气量同样出现较高频率的摆动，振荡中心电压变化很大等；异步振荡出现时各机组已不能保持同步运行，出现一定的频率差，功率富余区域的频率高于50Hz。处理方法：
（1）所有发电厂、变电站值班运行人员，应不待调度指令增加发电机无功出力，断开电抗器、投入电容器、控制可调无功装置发容性无功，尽量使母线电压运行在允许上限。
（2）频率降低的发电厂，应不待调度指令，增加机组的有功出力至最大值，直至振荡消除。
（3）频率升高的发电厂，应不待调度指令减少机组有功出力以降低频率，但不得使频率低于49.5Hz，同时应保证厂用电的正常供电。（4）系统发生振荡时，未得到值班调度员的允许，不得将发电机从系统中解列(现场事故规程有规定者除外)（5）若由于机组失磁而引起系统振荡，可不待调度指令立即将失磁机组解列。
（6）装有振荡解列装置的发电厂、变电站，当系统发生异步振荡时，应立即检查振荡解列装置的动作情况，当发现该装置发出跳闸的信号而未实现解列，且系统仍有振荡，则应立即断开解列开关。
（7）在采取以上措施后，应报告调度值班人员，听侯调度指令。四、低频振荡：并列运行机组间在小干扰作用下发生0.2~2.5Hz范围内的持续振荡现象。是一种机电自由振荡，内在原因是系统的负阻尼效应。其振荡频率主要分量较低（相对于工频），一般为0.2~2.5Hz，它的诱发因素一般是在系统参数正常变动范围之内，当外界强迫因素具有与系统固有频率相近的频率分量时会使振幅显著增加。常出现在远距离、重负荷、弱联系的线路上，在发电机采用快速、高倍励磁系统的情况下更易发生。
主要现象：系统频率在一定范围内振荡，且具有与同步振荡类似现象。
处理：
(1) 应根据振荡频率、振荡分布等信息正确判断低频振荡源；
(2) 如振荡源为本厂，则降低机组有功，直至振荡平息；
(3) 提高振荡区域系统电压；
(4) 若有运行机组PSS未投入，应立即将其投入。
同步传输与异步传输的区别 数据块与数据块之间的时间间隔是固定的，必须严格地规定它们的时 列，标记一个数据块的开始和结束，一般还要附加一个校验序列，以 同步传输的特点：同步传输的比特分组要大得多。它不是独立地 异步传输是数据传输的一种方式。由于数据一般是一位接一位串行传输的，例如在传送一串字符信息时，每个字符代码由7位二进制位组成。但在一串二进制位中，每个7位又从哪一个二进制位开始算起呢?异步传输时，在传送每个数据字符之前，先发送一个叫做开始位的二进制位。当接收端收到这一信号时，就知道相继送来7位二进制位是一个字符数据。在这以后，接着再给出1位或2位二进制位，称做结束位。接收端收到结束位后，表示一个数据字符传送结束。这样，在异步传输时，每个字符是分别同步的，即字符中的每个二进制位是同步的，但字符与字符之间的间隙长度是不固定的。 异步传输的特点：将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的 从不知道它们会在什么时候到达。一个常见的例子是计算机键盘与主
异步传输，英文名AsynchronousTransfer Mode，ATM，是实现B-ISDN的一项技术基础，是建立在电路交换和分组交换的基础上的快速分组交换技术。ATM的主要特点是面向连接;采用小的、固定长度的单元(53字节);取消链路的差错控制和流量控制等，这些措施提高了传输效率。。ATM 的突出优点是可以为每个虚连接提供相应的服务质量(QOS)，可以有效地支持视、音频多媒体传输，包括语音、视频和数据等;另外，ATM可以实现局域网和广域网的平滑无缝连接。 [2] 异步传输一般以字符为单位，不论所采用的字符代码长度为多少位，在发送每一 异步传输 字符代码时，前面均加上一个“起”信号，其长度规定为1个码元，极性为“0”，即空号的极性；字符代码后面均加上一个“止”信号，其长度为1或者2个码元，极性皆为“1”，即与信号极性相同，加上起、止信号的作用就是为了能区分串行传输的“字符”，也就是实现了串行传输收、发双方码组或字符的同步。 综上所述，同步传输与异步传输的简单区别：1、异步传输是面向字符的传输，而同步传输是面向比特的传输。 2,异步传输的单位是字符，而同步传输的单位是帧。
次同步振荡、同步振荡、异步振荡、低频振荡及其区别一、次同步振荡（SSR，SubsynchronousResonance）：发电机经补偿度较高的串补线路接入系统或者直流输电、静止无功补偿装置控制装置参数设置不当时，较易出现网络的电气谐振频率与大型汽轮发电机轴系的自然扭振频率接近的情况，造成发电机大轴扭振、破坏大轴，由于振荡频率低于同步频率，该现象称为次同步振荡。 二、同步振荡：当发电机输入或输出功率变化时，功角δ将随之变化，但由于机组转动部分的惯性，δ不能立即达到新的稳态值，需要经过若干次在新的δ值附近振荡之后，才能稳定在新的δ下运行。 同步振荡主要现象： （1）机组和线路电流、功率指示周期性变化，但波动较小，发电机有功出力不过零； （2）发电机机端和500kV母线电压表指示波动较小； （3）系统及发电机频率变化不大，全系统频率未出现—局部升高、另一局部降低现象； （4）发电机轰鸣声较小，导叶开度无明显变化。 有关机械量、电气量出现摆动，以平均值为中心振荡，不过零；振荡周期稳定清晰接近不变，摆动频率低，一般在0.2-2.0Hz；指针式仪
表摆动平缓无抖动，机组振动较小；用视角可以估算振荡周期；中枢点电压保持较高水平，一般不低于80％；同步振荡出现时各机组仍保持同步运行，频率基本相同。 处理方法： （1）已经振荡的发电厂可不待调度指令立即增加发电机励磁提高电压，但不得危及设备安全,必要时可适当降低发电机有功。 （2）处于送端的机组适当降低有功出力，处于受端的机组增加有功出力。 （3）若正在进行线路或主变停运等操作时，应立即暂停操作。（4）尽快查找并去除振荡源。着重了解本厂是否存在强迫振荡源（如发电机组非同期并网、发电机组调速器、励磁调节器有异常等）。若有，应立即消除调速器或励磁调节器的故障（故障励磁调节器可暂时倒备励）。如一时无法消除，则解列发电机组。 （5）在采取以上措施后，应报告调度值班人员，听侯调度指令。 三、异步振荡：发电机因某种原因受到较大的扰动，其功角δ在0－360°之间周期性地变化，发电机与电网失去同步运行的状态。
针对数字系统的设计，我们经常会遇到复位电路的设计，对初学者来说不知道同步复位与异步复位的区别与联系，今天我对这个问题简要的阐述下，希望对初学者有一定的参考意义，若有不正确的地方愿大家明示。 同步复位原理：同步复位只有在时钟沿到来时复位信号才起作用，则复位信号持续的时间应该超过一个时钟周期才能保证系统复位。 异步复位原理：异步复位只要有复位信号系统马上复位，因此异步复位抗干扰能力差，有些噪声也能使系统复位，因此有时候显得不够稳定，要想设计一个好的复位最好使用异步复位同步释放。 同步复位与异步复位的优劣：异步复位消耗的PFGA逻辑资源相对来说要少些，因此触发器自身带有清零端口不需要额外的门电路，这是其自身的优势，通常在要求不高的情况下直接使用异步复位就OK。 下面我用verilog来演示下同步复位与异步复位。 同步复位的verilog程序如下： module D_FF (
//Input ports SYSCLK, RST_B, A, //Output ports B ); //========================================= //Input and output declaration //========================================= input SYSCLK; input RST_B; input A; output B; //========================================= //Wire and reg declaration //=========================================
电力系统次同步振荡产生原因分析及对策 作者姓名 (单位名称，省份城市邮政编码) 摘要：在电网中串联补偿电容可以提高输电能力和稳定性，但也可能发生次同步振荡（SSO，Subsynchronous Oscillation）运行状态。发电机组以低于同步频率的振荡频率运行，严重影响机组的安全运行，对于电力系统的稳定性及其不利。本文分析了电力系统次同步振荡产生的原因和影响，在此基础上，阐述了解决次同步振荡问题的具体步骤。并探讨了有效抑制次同步振荡的保护方法，对于降低次同步振荡现象对电网安全的影响，提高电力系统的安全性和稳定性具有积极的意义。 关键词：次同步；振荡；输电；抑制；可控串补 发生机电扰动时，汽轮机驱动转矩与发电机电磁制动转矩之间失去平衡，使轴系这个弹性质量系统产生扭转振动[1-2]。引起扭振的原因包括机械扰动与电气扰动。机械扰动指不适当的进汽方式、调速系统晃动、快控汽门等。电气扰动分为两类：一类是次同步谐振(SSR，Subsynchronous Resonance)及次同步振荡(SSO，Subsynchronous Oscillation) ；另一类指各种急剧扰动如短路、自动重合闸、误并列等。 一电力系统次同步振荡产生的原因及抑制步骤 （1）次同步振荡产生原因 通过串联电容的形式进行补偿可以提高输电线路的输送能力，优化输电线路间的功率分布，并可以增加电力系统的稳定性，是交流输电系统中广泛采用的方法[3-4]。但这种方法也可能引发电力系统中的电气系统或汽轮发电机组以小于同步频率的振动频率进行能量交换，称为次同步振荡（SSO）。诱发次同步振荡的原因包括串联电容、稳定器的加装、励磁系统、直流输电等。次同步谐振会造成汽轮机或发电机的轴系长时间呈现低振幅扭振的状态，又因为发电机或汽轮机的转子具有较大的惯性，轴系具有灵敏的低阶扭转模态特性，所以发电机或汽轮机会出现低周高应力的机电共振，对发电机组的安全运行造成严重的威胁。次同步振荡在交流输电系统和直流输电系统中的形成原理不同，在交流输电系统由于又谐振回路的存在所以称为次同步谐振（SSR），主要从异步发电效应、暂态力矩放大作用和机电扭振相互作用三个角度进行描述和分析。其中，发电机扭振时最重要的一种影响，长时间的机电扭振的存在会加剧发电机组的疲劳损耗。也会产生隐性故障，一旦发展成机电材料破损，将会造成恶性事故，对电力系统的安全稳定运行带来极大的威胁。 （2）抑制步骤 对于次同步振荡的问题可以通过三个步骤加以解决。第一步是通过对系统进行分析，选择合适的运行方式。由汽轮发电机轴系扭振监测系统对发电机组的各种电气扰动下的轴系扭振进行实时路波，分析机组轴系的模态、阻尼以及扭振对轴系造成的损失。从而由阻尼值是收敛还是发散决定不同的运行方式下是否存在次同步振荡或次同步谐振。第二步是对次同步振荡进行抑制或消除。具体的办法是提高发电机组的阻尼来抑制或消除次同步振荡。例如，可以通过发电机端阻尼控制系统（GTSDC）对发电机组定子电流进行控制达到提高阻尼的效果；还可以通过次同步阻尼控制系统，根据系统的具体控制要求，向电力系统或发电机组提高次同步电流，使发电机组增加与次同步扭振相适应的次同步阻尼扭矩，达到抑制次同步振荡的作用。第三步是建立发电机组扭振保护系统（TSR），实时连续地监视汽轮发电机轴系的转速情况，并及时进行分析。当轴系的疲劳值达到极限或者当轴系被激发特征频率的扭振、振幅逐步发散可能对机组安全构成威胁时，进行保护跳闸、告警及联动。
同步通信与异步通信区别 1.异步通信方式的特点：异步通信是按字符传输的。每传输一个字符就用起始位来进来收、发双方的同步。不会因收发双方的时钟频率的小的偏差导致错误。这种传输方式利用每一帧的起、止信号来建立发送与接收之间的同步。特点是：每帧内部各位均采用固定的时间间隔，而帧与帧之间的间隔时随即的。接收机完全靠每一帧的起始位和停止位来识别字符时正在进行传输还是传输结束。 2.同步通信方式的特点：进行数据传输时，发送和接收双方要保持完全的同步，因此，要求接收和发送设备必须使用同一时钟。优点是可以实现高速度、大容量的数据传送；缺点是要求发生时钟和接收时钟保持严格同步，同时硬件复杂。可以这样说，不管是异步通信还是同步通信都需要进行同步，只是异步通信通过传送字符内的起始位来进行同步，而同步通信采用共用外部时钟来进行同步。所以，可以说前者是自同步，后者是外同步。---------------------------- 同步通信原理 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不
同，通常含有若干个数据字符。 采用同步通信时，将许多字符组成一个信息组，这样，字符可以一个接一个地传输，但是，在每组信息（通常称为帧）的开始要加上同步字符，在没有信息要传输时，要填上空字符，因为同步传输不允许有间隙。在同步传输过程中，一个字符可以对应5～8位。当然，对同一个传输过程，所 有字符对应同样的数位，比如说n位。这样，传输时，按每n位划分为一个时间片，发送端在一个时间片中发送一个字符，接收端则在一个时间片中接收一个字符。 同步传输时，一个信息帧中包含许多字符，每个信息帧用同步字符作为开始，一般将同步字符和空字符用同一个代码。在整个系统中，由一个统一的时钟控制发送端的发送和空字符用同一个代码。接收端当然是应该能识别同步字符的，当检测到有一串数位和同步字符相匹配时，就认为开始一个信息帧，于是，把此后的数位作为实际传输信息来处理。 异步通信原理 异步通信是一种很常用的通信方式。异步通信在发送字符时，所发送的字符之间的时间间隔可以是任意的。当然，
次同步谐振方案-CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
中电普安电厂2×660MW新建工程次同步谐振保护方案 编写：（编写人会签） 审核：（编写人会签） 审定： 批准： 日期：二〇一六年七月
一、概述 普安电厂两台机组双回线路33KM接入兴仁换流站，由于兴仁换流站为整流站，故电网中的包含很多谐波分量，有可能存在低于工频的谐波分量，这些谐波分量可能在某个频段与电网及普安电厂发电机变压器组产生电气谐振。当这些谐振的频率与发电机组轴系的固有扭振频率互补时（此时这两个频率之和等于系统的同步频率）或者说汽轮机发电机组轴系的自然扭振（普安自然扭振见表1）与折算到转子侧的电气谐振回路的自然振荡频率非常接近时，就会引起大轴的共振。电网和汽轮发电机组的耦合就会产生相互激励，当这种激励可以抵消和超过机械和电磁振荡中的所有阻尼和电阻消耗的能量时，就会在系统中产生次同步振荡，机组轴系将处于扭振状态，产生疲劳损耗，疲劳累计将严重影响转子的机械性能和寿命，严重时可导致大轴产生裂纹，损伤，甚至螺栓剪断、大轴断裂。 二、技术路线 1970年代美国Mohave电厂连续发生两次汽轮发电机组轴系出现严重损伤的事故，该事故由机网交互作用的次同步振荡引起汽轮发电机轴系出现次同步扭振，进而因大轴疲劳损伤。事故发生之后，引起业界的高度重视，经过大量研究，明确了在长距离输电系统中使用电容串补或者高压直流输电的情况下，电源端的汽轮发电机组有可能存在扭振的风险。 这些年，随着我国电力建设的快速发展，大批煤电能源基地电源点的重点项目已经完成或正在进行。其中不少工程都存在次同步振荡及扭振的问题，典型的有：盘南电厂、发耳电厂（贵广直流），绥中电厂（东北-华北联网高岭背靠背工程），呼伦贝尔电厂、伊敏电厂、鄂温克电厂（呼辽直流），云南威信电厂、镇雄电厂（溪洛渡直流），等等，都由于直流输电而存在不同程度的次步振荡及扭振问题。普安电厂与盘南、发耳同是接入兴仁换流站，面临情况基本类同。 普安电厂两台机组双回线路33km接入兴仁换流站，当直流输电控制方式及控制参数不当时，会造成机网系统在某些次同步频率段出现阻尼很低或者阻尼为负的恶劣情况。在这种情况下，如果出现扰动，则很有可能激发出次同步振荡。特别是电气谐振频率与轴系固有扭振频率互补时，扭振难以平息，危害很大。比如，假设电网系统的次同步振荡频率为30Hz，则30Hz的次同步电流（尽管这个量可能不大）会在发电机三相绕组中产生对应于30Hz的旋转磁场，它与发电机的转子形成20Hz的转差频率，在定子旋转磁场和转子旋转磁场的共同作用下，除了同步力矩之外，同时叠加了20Hz的次同步力矩。如果这个 20Hz的频率恰好十分接近汽轮发电机组轴系的某一阶固有扭振模态频率时，大
在网络通信过程中，通信双方要交换数据，需要高度的协同工作。为了正确的解释信号，接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理，因此定时是至关重要的。在计算机网络中，定时的因素称为位同步。同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据，否则会产生误差。通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。 1. 异步传输（Asynchronous Transmission）：异步传输将比特分成小组进行传送，小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任何时刻发送这些比特组，而接收方从不知道它们会在什么时候到达。一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。按下一个字母键、数字键或特殊字符键，就发送一个8比特位的ASCII代码。键盘可以在任何时刻发送代码，这取决于用户的输入速度，内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。 异步传输存在一个潜在的问题，即接收方并不知道数据会在什么时候到达。在它检测到数据并做出响应之前，第一个比特已经过去了。这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话，而你没来得及反应过来，漏掉了最前面的几个词。因此，每次异步传输的信息都以一个起始位开头，它通知接收方数据已经到达了，这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间；在传输结束时，一个停止位表示该次传输信息的终止。按照惯例，空闲（没有传送数据）的线路实际携带着一个代表二进制1的信号，异步传输的开始位使信号变成0，其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。最后，停止位使信号重新变回1，该信号一直保持到下一个开始位到达。例如在键盘上数字“1”，按照8比特位的扩展ASCII编码，将发送“00110001”，同时需要在8比特位的前面加一个起始位，后面一个停止位。 异步传输的实现比较容易，由于每个信息都加上了“同步”信息，因此计时的漂移不会产生大的积累，但却产生了较多的开销。在上面的例子，每8个比特要多传送两个比特，总的传输负载就增加25%。对于数据传输量很小的低速设备来说问题不大，但对于那些数据传输量很大的高速设备来说，25%的负载增值就相当严重了。因此，异步传输常用于低速设备。 2. 同步传输（Synchronous Transmission）：同步传输的比特分组要大得多。它不是独立地发送每个字符，每个字符都有自己的开始位和停止位，而是把它们组合起来一起发送。我们将这些组合称为数据帧，或简称为帧。 数据帧的第一部分包含一组同步字符，它是一个独特的比特组合，类似于前面提到的起始位，用于通知接收方一个帧已经到达，但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致，使收发双方进入同步。 帧的最后一部分是一个帧结束标记。与同步字符一样，它也是一个独特的比特串，类似于前面提到的停止位，用于表示在下一帧开始之前没有别的即将到达的数据了。
第8章HVDC引发SSO的机理及抑制 8.1 概述 由HVDC输电系统引起电力系统SSO的原因可以归纳为三种情况： （1）与HVDC的辅助控制器相关； （2）与HVDC系统的不正常运行方式相关； （3）与HVDC系统的电流控制器相关。 第一种情况可以通过改造辅助控制器来消除隐患，第二种情况尽管难以预测，但在实际工程中很少碰到，可以通过规范系统的运行来解决，第三种情况较为常见，可以通过在HVDC 控制器中做些改变加以解决，如加入SSDC。本文重点讨论由HVDC电流控制器引发的SSO 问题。 实际经验表明，次同步振荡基本上只涉及汽轮发电机组，尤其是30万千瓦以上的大容量机组。水轮发电机组转子的惯量比汽轮机要大得多，且水轮机的水轮上具有黏性阻尼，故其转子的固有阻尼很高，不易发生次同步振荡。对于汽轮发电机组，HVDC系统也只有在一系列不利因素同时作用时,才可能产生次同步振荡不稳定。这些不利因素主要包括：（1）汽轮发电机组与直流输电整流站之间的距离很近； （2）该汽轮发电机组与交流大电网的联系很薄弱； （3）该汽轮发电机组的额定功率与HVDC系统输送的额定功率在同一个数量级上。 其中，汽轮发电机组与交流系统大电网之间联系的强弱对其能否发生次同步振荡起着非常重要的作用。常规电力负荷的特性随频率而变化，它们对发电机组次同步振荡有一定的阻尼作用，但当发电机与大电网的联系较弱时，这个阻尼基本上不起作用。此外，若HVDC 系统所输送的功率大部分由附近的汽轮发电机组供应，则功率振荡通常发生在整流站和这些发电机组之间，当HVDC的额定功率与附近发电机组的额定容量相差不大时，振荡情况较严重。 在逆变站附近的汽轮发电机组一般不会发生次同步振荡，因为它们并不向直流输电系统提供有功功率,而只是与逆变站并列运行，向常规负荷供电。HVDC系统中的次同步振荡与HVDC运行工况、控制方式、控制参数、输送功率、直流线路参数，以及发电机同直流输电线的耦合程度等因素有关。 8.2 次同步电气量在交直流侧间的传递关系分析 HVDC换流器具有离散采样和调制的特性，可以用开关函数法对其进行分析。对换流器进行开关函数分析后，可以得到系统的次同步电气量在发电机组转子、交流网络、HVDC 直流侧系统之间的相互传递关系。 当交流侧电压中有频率为ωm的次同步分量时，经过换流器调制作用后在直流电压中将存在显著的频率为(ω0-ωm)的分量，其中ω0为系统的额定频率；反之，当直流电流中存在次同步频率为ωr的纹波分量时，经过换流器调制作用后在交流侧相电流中将存在显著的频率为(ω0±ωr)的分量。 发电机组转子与交流网络的次同步分量是通过定、转子磁场的相对运动产生的。转子上频率为ωs的扰动会在定子侧感应出与ωs互补的次同步(ω0-ωs)分量和超同步(ω0+ωs)分量。对
同步传输和异步传输的区别 在网络通信过程中，通信双方要交换数据，需要高度的协同工作。为了正确的解释信号，接收方必须确切地知道信号应当何时接收和处理，因此定时是至关重要的。在计算机网络中，定时的因素称为位同步。同步是要接收方按照发送方发送的每个位的起止时刻和速率来接收数据，否则会产生误差。通常可以采用同步或异步的传输方式对位进行同步处理。 1. 异步传输（Asynchronous Transmission）：异步传输将比特分成小组进行传 送，小组可以是8位的1个字符或更长。发送方可以在任何时刻发送这些比特组，而接收方从不知道它们会在什么时候到达。一个常见的例子是计算机键盘与主机的通信。按下一个字母键、数字键或特殊字符键，就发送一个8比特位的ASCII代码。键盘可以在任何时刻发送代码，这取决于用户的输入速度，内部的硬件必须能够在任何时刻接收一个键入的字符。 异步传输存在一个潜在的问题，即接收方并不知道数据会在什么时候到达。在它检测到数据并做出响应之前，第一个比特已经过去了。这就像有人出乎意料地从后面走上来跟你说话，而你没来得及反应过来，漏掉了最前面的几个词。因此，每次异步传输的信息都以一个起始位开头，它通知接收方数据已经到达了，这就给了接收方响应、接收和缓存数据比特的时间；在传输结束时，一个停止位表示该次传输信息的终止。按照惯例，空闲（没有传送数据）的线路实际携带着一个代表二进制1的信号，异步传输的开始位使信号变成0，其他的比特位使信号随传输的数据信息而变化。最后，停止位使信号重新变回1，该信号一直保持到下一个开始位到达。例如在键盘上数字“1”，按照8比特位的扩展ASCII编码，将发送“00110001”，同时需要在8比特位的前面加一个起始位，后面一个停止位。 异步传输的实现比较容易，由于每个信息都加上了“同步”信息，因此计时的漂移不会产生大的积累，但却产生了较多的开销。在上面的例子，每8个比特要多传送两个比特，总的传输负载就增加25%。对于数据传输量很小的低速设备来说问题不大，但对于那些数据传输量很大的高速设备来说，25%的负载增值就相当严重了。因此，异步传输常用于低速设备。 2. 同步传输（Synchronous Transmission）：同步传输的比特分组要大得多。它 不是独立地发送每个字符，每个字符都有自己的开始位和停止位，而是把它们组合起来一起发送。我们将这些组合称为数据帧，或简称为帧。 数据帧的第一部分包含一组同步字符，它是一个独特的比特组合，类似于前面提到的起始位，用于通知接收方一个帧已经到达，但它同时还能确保接收方的采样速度和比特的到达速度保持一致，使收发双方进入同步。 帧的最后一部分是一个帧结束标记。与同步字符一样，它也是一个独特的比特串，类似于前面提到的停止位，用于表示在下一帧开始之前没有别的即将到达的数据了。
同步机与异步机的区别
异步电机 asynchronous machine 利用气隙旋转磁场与转子绕组中的感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现能量转换的交流电机。主要作电动机用。异步电机的转子实际转速总是低于（作电动机运行）或高于（作发电机运行）旋转磁场的转速，两者始终存在一定差异，故称异步。异步是这种电机产生电磁转矩的必要条件。由于转子绕组电流是感应而生的，所以异步电机也称为感应电机。如果旋转磁场和转子的转速分别为n s和n，则异步电机的转差率s 为 它代表转子导体与旋转磁场之间的相对运动速度。在电源电压和频率一定的条件下，转子导体中的电动势、电流及异步电机的运行状态都由转差率决定。当转差率s不同时，异步电机有3种不同的运行状态： 0＜s≤1，n S＞n≥0 电动机运行 s＜0，n＞n S 发电机运行
s＞1，n＜0 反接制动运行 同步电机-正文 电机转子的转速与旋转磁场转速相同的交流电机。同步一词因两转速相同而来。同步电机的转速(n)与电源频率(f)、电机的磁极对数(P)之间的关系为 n=f/P 一般转速单位常用转/分，因此 n=60f/P 结构同步电机的磁极一般由直流电流励磁。在小型电机中也有采用永久磁铁励磁的，称为永磁同步电动机。同步电机的磁极通常装在转子上，而电枢绕组放在定子上。因为电枢绕组往往是高电压、大电流的绕组,装在定子上便于直接向外引出;而励磁绕组的电流较小,放在转子上可以通过装在转轴上的集电环和电刷引入，比较方便。图1所示为同步电机定子和转子的典型结构。在某些特殊的小型同步电机中也有相反的情况：把磁极放在定子上，而电枢绕组放在转子上。例如同步电极的交流励磁机，其电枢绕组放在转子上,电流经过装在转子轴上的旋转整流
电网次同步振荡对保护装置的影响 发表时间：2019-04-01T11:49:09.707Z 来源：《电力设备》2018年第29期作者：谐波[导读] 摘要：伴随着国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，人们对电力供应的依赖程度加深，对电力的需求越来越大。 （囯网新疆电力有限公司哈密供电公司新疆哈密 839000）摘要：伴随着国民经济的迅猛发展和人民生活水平的不断提高，人们对电力供应的依赖程度加深，对电力的需求越来越大。且随着电力系统的不断改革，分布式电网的应用改变了传统配电网模式，推动了配电网的更新与发展，但在一定程度上增加了配电网运行难度。大量电力电子器件的应用会引起电力系统中次同步振荡现象，严重影响了电力系统的运行稳定性。本文简单分析了电力系统次同步振荡现象 及相关的抑制措施。 关键词：电力系统；同步振荡；抑制措施近年来，电网建设规模不断扩张，供电难度和设备负荷随之提高，越来越多的分布式新能源接入配电网。分布式新能源具有环保的优点，应用在电力系统中可以满足社会发展对于电力的需求，有效降低电力运输过程中的损耗，提高供电质量，对我国电力事业的发展有重要的意义。分布能源系统模型高维性、运行方式的不确定性、元件的强非线性、扰动的随机性，使得电力系统稳定现象多变，稳定机理十分复杂，电力系统动态机理与控制越来越困难。此外，由于电网的运行形式不断变化，规模越来越大，大量电力电子设备及系统的应用会使电网呈现不稳定的运行状态，产生低于基波的次同步振荡现象，其安全稳定运行面临严峻挑战。 一、概述电力系统次同步振荡 1基本概念 通过串联电容的形式进行无功补偿可以提高输电线路的输送能力，优化输电线路间的功率分布，并提高电力系统的稳定性，是交流输电系统中广泛采用的方法。但这种方法也可能引发电气系统或汽轮发电机组以小于同步频率的振动频率进行能量交换，称为次同步振荡。在电力系统运行中，针对电网的运行状态，在不同带宽频率下，控制的环节有所不同，如图1所示，在额定频率附近，属于电网同步和电流控制环节，当电力系统受到扰动后，系统平衡点偏移，在这种运行状态下，电网与发电机组之间存在一个或多个低于系统同步频率的频率，在该频率下进行显著能量交换，因而出现次同步谐振现象。 2产生机理 次同步振荡在交流输电系统和直流输电系统中的产生机理不同，在交流输电系统由于有谐振回路的存在所以称为次同步谐振，主要从发电机效应、暂态力矩放大作用和机电扭振相互作用三个角度进行描述和分析。第一，发电机效应，假设发电机转子以常速旋转，由于转子的转速高于由次同步电流分量引起的旋转磁场的转速，在次同步频率下从电枢终端分析，转子电阻呈负值，当这个视在负值电阻超过电枢和电网在次同步频率下的等效电阻的总和时，就会发生电气自振荡，这种自激振荡认为是由过电压和过电流引起的；第二，暂态力矩放大作用，当系统发生干扰时，电磁转矩就会施加于发电机转子上，使发电机轴段承受转矩压力，串联电容补偿输电系统中的干扰，会造成电磁转矩振荡，如果此频率接近于任何转子段的自然振荡频率，会导致转子转矩远远大于无串补系统的三相故障转矩；第三，扭转相互作用，设发电机转子在一个扭转频率fm下发生振荡，fm能导出电枢电压分量频率fem，其表达式为fem=fo+fm，当其中的次同步频率分量接近电气谐振频率fer时，电枢电流产生一个磁场，该磁场能产生使发电机转子振荡加强的转矩，这使次同步电压分量导致的次同步转矩得以维持。 二、分析次同步振荡对保护装置的影响 1电力系统振荡是由于系统和发电机并列运行时失去了同步，不能稳定运行，就形成了电力系统震荡，对保护装置造成影响。从而可能造成电网大面积停电，严重的使系统瓦解。根据发生振荡时电力系统是否稳定，可以分为同步振荡和非同步振荡，同步振荡指系统稳定在有限时间内衰减后达到新的平衡；非同步振荡指不稳定系统产生的振荡导致系统和发电机同步运行受到破坏。现在电网结构和发电机组越来越庞大，还出现了低频振荡和次周期振荡。 2同步振荡异常时，各级保护自动装置动作，会产生海量的报警信息，这些装置动作信息不加选择地涌入监控报警系统，如果同时出现了多种故障并伴随有保护和断路器的拒动、误动时，警报信息在传输中也可能会发生丢失，问题就会变得异常复杂， 三、加强电力系统次同步振荡抑制措施，减少对保护装置的影响 1应用滤波器 第一，应用无源滤波器，该滤波器主要由电感元件、电容元件以及电阻元件组成，这种滤波器一般装设在次同步振荡源的附近交流侧，由L、C元件构成谐振回路，当谐振频率与高次谐波电流频率相匹配时，可以阻止该高次谐波流入电网，其优点是投资较小、维护方便、结构简单等，是同步振荡抑制以及无功补偿的主要措施；第二，应用有源滤波器，有源滤波器产生与振荡波形一致、方向相反的电流，输入需要治理的网络，进而抵消非线性负荷产生的振荡电流，使得电网中仅含基波电流，随着PWM控制技术、全控型半导体器件的成熟和基于瞬时无功理论的检测理论的提出，有源电力滤波器得到了迅速发展。 2提高阻尼 电力系统次同步振荡是一种振荡失稳现象，增加振荡模态的阻尼是一种有效的抑制手段，如采用FACTS装置、SSDC和附加励磁阻尼控制器，均是在此基础上对次同步振荡进行控制和抑制。此外，励磁系统阻尼器针对汽轮发电机的扭转振荡来调制系统的输出。来自转子振荡的信号移相放大之后，通过励磁系统控制增加系统的有效阻尼来抑制次同步振荡。对于电网与发电机组转子之间相互作用产生的次同步振荡现象，除增加阻尼外，还可在电路中附加阻塞滤波器、旁路阻尼滤波器、线路滤波器和动态滤波器等，通过阻断相应的次同步电气量通道也能有效地抑制次同步振荡。 3应用轴系扭振保护装置当次同步振荡对发电机组的运行安全造成巨大影响时，可以应用轴系扭振保护装置，通过事故告警、保护跳闸及采取切除机组的形式抑制次同步振荡。轴系扭振保护装置监测的参数是发电机的轴系转速、轴系的寿命疲劳定值、次同步振荡的幅度。将相关事故机组切除后，电力系统中的负阻尼状况消失，再通过原动机的配合可以使转矩在短时间内减小，从而避免次同步振荡和轴系扭振影响扩大。对于剩余的在线机组，切除机组将改变系统结构和等效串补度，一定程度上能增强在线机组的模态阻尼，有利于抑制次同步振荡。 4应用可控串联补偿装置
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第７期 蒋平，等：ＰＳＳ和ＳＶＣ联合抑制次同步振荡 ＠ 的电气阻尼．无法兼顾所有谐振模式，甚至对其他谐振模式的阻尼有负面影响。两者同时配置后．有效地解决了上述问题．主谐振点附近没有出现较大的负阻尼．在提高低频振荡点和４个自然扭振频率附近的电气阻尼的同时也能够有效地应付扭振频率偏移。３．３时域仿真验证 ｔ＝２ｓ时在发电机的机械转矩上施加０．２Ｐ．Ｕ．的阶跃扰动．该扰动的持续时间为４个工频周期。同时配置改进ＰＳＳ和含ＳＳＤＣ的ＳＶＣ后的母线电压Ｕ、发电机电磁功率Ｌ及轴系各质块问的转矩变化如图 ｌＯ所示。 主｝吾 ≥器 《１?６ ｅ １．４ 心１．２ １．０ ｊ １．２ 毒１．０芍０．８ ｊ １．６ ｅ １．４ ｏ １．２０．４８ ２３４５６７８９１０ ｔ／ｓ （ａ）原系统 ７、．，－／、一一一一一一一一～～一 ～ 、八／＼Ⅳｗ认～ ０●－－一一一． 旷一…一 －ｉ●■ｕ?Ｌ▲一 一’一一 －—ｋ，一、—、—、—。～’～一一一一一一—一 Ｉｌｌ?－“．．．．．．．．． Ｔ７－””２ ３ ４ ５６７８９１０ ｔ／ｓ （ｂ）同时配置改进ＰＳＳ和含ＳＳＤＣ的ＳＶＣ 圈ｌＯ小扰动下仿真结果 Ｆｉｇ．１０Ｓｉｍｕｌａｔｉｖｅ ｒｅｓｕｌｔｓｕｎｄｅｒｓｍａｌｌｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅ 可见，系统受到小扰动干扰时．通过改进ＰＳＳ和含ＳＳＤＣ的ＳＶＣ的联合控制．ＳＳＯ得到了完全的抑制。下面以三相短路故障来验证改进ＰＳＳ和含ＳＳＤＣ的ＳＶＣ联合抑制ＳＳＯ的情况．ｔ＝５ｓ时在输电线路末端施加０．０６７ｓ的三相接地短路。同时配置改进ＰＳＳ和含ＳＳＤＣ的ＳＶＣ后的母线电压、发电机电磁功率以及轴系各质块间的转矩变化如图ｌｌ所示。 （ａ）原系统 厂、／、＾，、＾＾＾４ ‰＾＾—∥扩帅 抄ｒ…一一。： ｔ／ｓ （ｂ）同时配置改进ＰＳＳ和舍ＳＳＤＣ的ＳＶＣ图１ｌ三相短路情况下仿真结果 Ｆｉｇ．１ｌＳｉｍｕｌａｔｉｖｅｒｅｓｕｌｔｓｕｎｄｅｒ ｔｈｒｅｅ－ｐｈａｓｅｓｈｏｒｔｃｉｒｃｕｉｔ ３．４Ｐｒｏｎｖ方法验证 取系统小扰动情况下的角速度信号进行Ｐｒｏｎｖ分析，配置改进ＰＳＳ和含ＳＳＤＣ的ＳＶＣ前后各个谐振 ．ｎ．ｄ＼． ．ｎ．ｄ＼一轧鬃 ．ｎ．＼ ．ｎ．ｄ＼． ｏ ｍ Ｏ ００ Ｏ Ｏ ．ｎ．＼ ．厶＼目：…细八 ．；．厶＼一 万方数据
同步通信与异步通信有何不同？ 串口通信可以分为同步通信和异步通信两类。同步通信是按照软件识别同步字符来实现数据的发送和接收，异步通信是一种利用字符的再同步技术的通信方式。 同步通信 同步通信是一种连续串行传送数据的通信方式，一次通信只传送一帧信息。这里的信息帧与异步通信中的字符帧不同，通常含有若干个数据字符。如图： 单同步字符帧结构 +-----+------+-------+------+-----+--------+-------+-------+ |同步|数据|数据|数据| ... |数据|CRC1|CRC2| |字符|字符1|字符2|字符3| |字符N| | | +-----+------+-------+------+-----+--------+-------+-------+ 双同步字符帧结构 +-----+--------+------+-------+---+-------+-------+--------+ |同步|同步|数据|数据| ... |数据|CRC1|CRC2| |字符1|字符2|字符1|字符2| |字符N| | | +-----+--------+------+-------+---+-------+-------+--------+ 它们均由同步字符、数据字符和校验字符（CRC）组成。其中同步
字符位于帧开头，用于确认数据字符的开始。数据字符在同步字符之后，个数没有限制，由所需传输的数据块长度来决定；校验字符有1到2个，用于接收端对接收到的字符序列进行正确性的校验。 同步通信的缺点是要求发送时钟和接收时钟保持严格的同步。 异步通信 异步通信中，数据通常以字符或者字节为单位组成字符帧传送。字符帧由发送端逐帧发送，通过传输线被接收设备逐帧接收。发送端和接收端可以由各自的时钟来控制数据的发送和接收，这两个时钟源彼此独立，互不同步。 接收端检测到传输线上发送过来的低电平逻辑"0"（即字符帧起始位）时，确定发送端已开始发送数据，每当接收端收到字符帧中的停止位时，就知道一帧字符已经发送完毕。 在异步通行中有两个比较重要的指标：字符帧格式和波特率。 (1)字符帧，由起始位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。如图： 无空闲位字符帧 +--+---+---+---+---+--+--+--+--+--+--+--+---+---+---+--+--+ |D7|0/1| 1 | 0 |D0|D1|D2|D3|D4|D5|D6|D7|0/1| 1 | 0 |D0|D1| +--+---+---+---+--+--+--+--+--+--+--+--+---+---+---+--+--+ 奇偶停起奇偶停起 校验止始校验止始 位位位位
华中科技大学硕士学位论文 ABSTRACT In China, large-scale development and utilization of wind energy has become an inte-gral part of national energy strategy. However, Wind farms are frequently located in remote areas, far from the bulk of electric power users, and require long transmission lines to con-nect to the grid. Series capacitive compensation of doubly-fed induction generator (DFIG) based wind farm is an economical way to increase the power transfer capability of the transmission line connecting the wind farm to the grid. However, a factor hindering the ex-tensive use of series capacitive compensation is the potential risk of sub-synchronous os-cillation (SSO). This oscillatory phenomenon may cause severe damage in the wind farm, if not prevented. With controlled power electronic converters are increasingly being used in power systems, a controlled power electronic converter can cause instabilities when inter-acting with other dynamic subsystems in a power system. The main work includes the fol-lowing three parts: A small-signal model and PSCAD/EMTDC simulation model of single machine infi-nite bus system composed of DFIG and series compensation are built, and the SSO charac-teristics of a DFIG-based wind farm connected to series compensated transmission system are researched by using eigenvalue analysis and time-domain simulation. Analysis and simulation results show that the wind speed, the proportional parameter of the inner loop of the rotor-side converter and series compensation degree exert a significant effect on the sub-synchronous oscillation characteristics of the system. A method that can mitigate sub-synchronous oscillation in the wind farm by emulating a virtual series resistance on the rotor is proposed. The equivalent circuit model of DFIG is obtain, taking into account the structure of inner current control loop in RSC and virtual resistance controller. Both the eigenvalue analysis and time-domain simulation have vali-dated the effectiveness of this damping method. Input admittance expressions for a voltage-source converter（VSC）are derived. Using impedance and admittance matrices the closed-loop stability analysis of the converter-grid interaction are researched. The expressions for the elements of the VSC input-admittance
电力系统次同步振荡（Power system synchronization oscillation） 产生机理和条件 次同步震荡基本概念：大型汽轮发电机组的转子轴系具有弹性，由于机械和电气的相互作用， 在特定条件下会自发振荡。输电线路的串联电容补偿、直流输电、电力系统稳定器的不当加装， 发电机励磁系统、可控硅控制系统、电液调节系统的反馈作用等，均有可能诱发、导致次同步 振荡（SSO）现象。有时也发生在发电机非同期并列或系统发生不对称短路等大扰动后的暂态过 程中。 根据次同步谐振产生的原因可从4个方面加以描述： 1）感应发电机效应：假设发电机转子以常速旋转，由于转子的转速高于由次同步电流分量引起 的旋转磁场的转速，在次同步频率下从电枢终端看去转子电阻呈负值。当这个视在负值电阻超 过电枢和电网在次同步频率下的等效电阻的总和时，就会发生电气自振荡，这种自激振荡认为 是由过电压和过电流引起的。 2）扭转相互作用：设发电机转子在一个扭转频率fm下发生振荡，fm能导出电枢电压分量频率fem，其表达式为fem=fo+fm，当其中的次同步频率分量接近电气谐振频率fer时，电枢电流产生一个 磁场，该磁场能产生使发电机转子振荡加强的转矩，这使次同步电压分量导致的次同步转矩得 以维持。如果次同步频率分量和转子转速增量的相位相同，而且等于或超过转子固有机械阻尼 转矩时，就会使轴系的扭振加剧。电气和机械系统之间的相互作用就被认为是扭转相互作用。 3）暂态力矩放大作用：当系统发生干扰时，电磁转矩就会施加于发电机转子上，使发电机轴段 承受转矩压力。串联电容补偿输电系统中的干扰，会造成在fo-fer频率下的电磁转矩振荡。如 果此频率接近于任何转子段的自然振荡频率fn，会导致转子转矩远远大于无串补系统的三相故 障转矩，这是由电气和机械自然频率之间的振荡引起的，称为暂态转矩放大效应。 4）由电气装置引起的次同步振荡：最初发现HVDC及其控制系统会引起汽轮发电机组的轴系扭振， 随后发现其他如电力系统稳定器（PSS）、静止无功补偿器（SVC）、汽轮机高速电液调速系统、 电机调速用换流器等有源快速控制装置在一定条件下均可能引起汽轮发电机组次同步振荡。一 般地说，任何对次同步频率范围内的功率和速度变化响应灵敏的装置，都是潜在的次同步振荡 激发源，而由此引起的发电机组次同步扭振问题统称为“装置引起的次同步振荡”。 归纳成两类次同步震荡产生原因分析： ●交流输电产生次同步震荡的原因分析 输电系统为了提高输电能力和增加瞬态稳定性，有时在电网中串联补偿电容，使整个电网形成 R-L-C 回路，此回路将发生次同步谐振。次同步谐振是电力系统的一种运行状态，在这种状态下， 电气系统与汽轮发电机组以低于同步频率的某个或多个网机（电网或电机）联合系统的自然振 荡频率交换能量。由次同步谐振导致的感应发电机效应，可能出现负阻尼，使次同步电气振荡 不衰减或增强。当次同步电气振荡频率e f 与机组轴系某阶扭振固有频率n f 互相耦合，即 e n N f + f = f （N f 为工频），将产生次同步机电谐振。 ●直流输电产生次同步振荡的原因分析 高压直流输电（HVDC）引起SSO 的原因在于直流控制器的作用。发电机转子上微小的机械扰动， 将引起换相电压尤其是其相位的变化。在等间隔触发的HVDC 系统中，换相电压相位的偏移，