电力系统低频振荡
题目：电力系统低频振荡
院系：电气与电子工程学院
班级：
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华北电力大学
2012年4月
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前言 ................................... 错误!未定义书签。
1. 低频振荡产生机理.................... 错误!未定义书签。
2. 低频振荡分析方法.................... 错误!未定义书签。
特征值分析法....................... 错误!未定义书签。
Prony法......................... 错误!未定义书签。
复转矩系数法..................... 错误!未定义书签。
3. 低频振荡控制措施.................... 错误!未定义书签。
PSS电力系统稳定器.................. 错误!未定义书签。
电力电子装置....................... 错误!未定义书签。
4. 算例分析 ........................... 错误!未定义书签。
仿真模型........................... 错误!未定义书签。
仿真结果........................... 错误!未定义书签。
理论计算与分析..................... 错误!未定义书签。
5. 展望 ............................... 错误!未定义书签。参考文献 ............................... 错误!未定义书签。
电力系统低频振荡
前言
近年来，随着互联电力系统的不断壮大以及高增益快速励磁系统等控制设备的投入，低频振荡问题日益突出，由于其振荡频率很低、周期较长、波及面较广，给电力系统的稳定运行带来很大的危害[1]。随着电网的扩大和电力市场时经济性的追求，电力系统运行越来越趋于极限，有必要全面地认识这一问题。
本文主要阐述了电力系统低频振荡的产生机理、分析方法和控制措施及将来可能的发展动向。并通过在仿真软件PSCAD中建立简单的电力系统，针对产生低频振荡原因进行分析，并应用特征根法计算低频振荡频率，验证该方法的有效性。
1.低频振荡产生机理
电力系统中发电机经输电线并列运行时，在扰动下会发生发电机转子间相对摇摆，并在缺乏阻尼时引起持续振荡。此时，输电线上功率也会发生相应振荡。由于其振荡频率很低，一般为~，故称为低频振荡[2]。
最早并在工程上被广泛应用的低频振荡机理，是1969年[3]提出的用负阻尼力矩的概念对单机无穷大系统低频振荡现象进行机理研
究。文章基于线性系统理论，通过分析励磁放大倍数和阻尼之间的关系来解释产生低频振荡的原因，具体负阻尼低频振荡机理如图1所示。
图1 负阻尼低频振荡机理
但近年来，由于某些振荡实例难以用欠阻尼机理来完美解释，许多学者对低频振荡的机理和成因进行了反思。文献[4]认为几个主导
模式间存在的非线性交互作用，导致振荡能量在不同模式间相互交换，尤其当几个振荡模式满足倍/差关系时，能量交换现象尤为强烈，从
而导致系统振荡失稳。文献[5]提出模态谐振的观点，认为系统参数
的微小变化会导致振荡特性接近的多个模式中的1个变得不稳定，导致系统振荡。文献[6]认为当系统中存在周期变化的参数时，可能引
起系统的周期振荡。文献[7]讨论了强迫功率振荡的基础理论，认为
当系统存在持续的周期功率扰动且扰动频率接近系统固有频率时，会引起大幅的功率波动，导致系统发生低频振荡。文献[8， 9]认为非
线性奇异现象可能造成低频振荡。但文献[10]指出也许可以认为振荡的机理是多方面的，许多因素都会在一定的条件下为低频振荡推波助澜，而缺乏阻尼则在所有情况下都是致命的。
还有的学者认为目前低频振荡机理主要可以分为三类[11]：1)基于线性系统分析的负阻尼理论；2)由于输入信号或扰动信号与系统固有频率存在某种特定的关系，产生较大幅度的共振或谐振，其频率有时处于低频区域，产生了低频振荡；3)考虑系统的非线性的影响，其稳定结构发生变化。当参数或扰动在一定范围内变化时，会使得稳定结构发生变化，从而产生系统的振荡。
2.低频振荡分析方法
表1 低频振荡分析方法
综合表1所述几类方法的优缺点，目前分析低频振荡主要采用的方法是：用特征根法分析关键模式，用数值仿真法来校验结果。
特征值分析法
特征值分析法是当前小扰动稳定性分析应用广泛的一种方法。其基本思想是将动态模型线性化，描述为由状态方程组表示的线性系统。根据线性系统理论求出其状态矩阵的特征值，根据固有模式和特征值之间的对应关系，从特征值得到模式的阻尼和频率，从特征向量得到模式和系统各状态量的关系，由此得到系统稳定的定性和定量信息。由于物理概念明确，提供的信息量多，这种方法已成为多机电力系统动态稳定分析最有效的方法之一。
2.2Prony法
Prony算法在确定振荡特征方面是较好的分析法，它使用一个指数函数的线性组合来描述等间距采样数据的数学模型，可根据给定输入信号的响应直接估计系统的振荡频率、衰减幅值和相对相位[12]，该法直接提取振荡信号特征，为振荡模式和阻尼分析提供基础。文[13]首次提出用Prony法分析电力系统振荡问题。仿真结果表明它具有较
高的准确性；文[14]利用特征值和信号处理分析得到高阶的电力系统模型，不利于控制器设计，而Prony法在此方面有突出优势；文[15]介绍了一种基于Prony分析的自适应、自调整电力系统稳定器设计。该算法在电力系统响应信号分析特别是低频振荡分析中有良好的应
用前景[16， 17]。
但实际工程应用中，传统的Prony算法在噪声抑制、系统实际阶数的辨识及对非平稳信号的拟和精度等方面的效果不理想，目前研究人员较关注的是提出较好的改进Prony方法。文献[18]针对传统Prony算法自身的弱点，提出了一种简单的改进措施。改进后的Prony 算法很大程度上消除了噪声对计算精度所造成的不利影响，可得到较为准确的实际振荡模式和振荡特征；文献[19]通过改进Prony算法，提出一种可进行现场低频振荡实际数据分析的Prony分析计算方法。
2.3复转矩系数法
复转矩系数这个名词是1982年由[20]提出的，但更早之前，基于阻尼转矩和同步转矩的概念分析电力系统次同步振荡问题的方法已
经广泛采用[21， 22]。文献[23]从复转矩系数法的适用性进行了分析与仿真证明，并指出该方法在单机系统，且是固定频率电源系统是有效的；但在在多机系统情况下是不适用的。文献[24]运用PSCAD /EMTDC电磁暂态仿真软件分析电力系统次同步振荡问题，为提高仿真精度，在高压直流输电系统(HVDC)、带串补装置的交流输电系统等
不同的系统工况条件下，对复转矩系数法仿真实现的相关细则进行了研究，提出了一套复转矩系数法仿真实现可参考的标准。
对于单机对固定频率电源系统，小扰动下发电机的电磁转矩增量可以表达为
e e e T K D δω?=?+? （）
式中，e K δ?是同步转矩；e D ω?是阻尼转矩；e K 、e D 分别为同步
转矩系数和阻尼转矩系数；δ?、ω?分别是相对于同步旋转坐标系的功率角增量和角速度增量。
根据式有
1()()e e e T D j K λλωλ
?=-? （） 根据式求出电气阻尼转矩系数()e D λ，若在被讨论发电机轴系的
第j 个扭振模式所对应的频率处有
()0m ej j D D +< （）
则该发电机在此自然扭振频率处将产生扭振不稳定。式中ej D 为
第j 个扭振模式频率下的电气阻尼转矩系数；()m j D D(m)j 为第j 个扭
振模式所对应的模态机械阻尼转矩系数，且()0m j D >。
3.低频振荡控制措施
由于低频振荡产生的原因就其本质而言，是系统的控制措施带来的负阻尼造成的，所以控制思路主要有两类：
1)调整控制措施，减小其带来的负阻尼；
2)通过附加控制提供额外的阻尼。
国际大电网会议第38研究委员会曾组织专门工作组(Task Force 对低频振荡进行研究，其结论指出：为消除振荡的威胁，首先应仔细考虑研究整定系统中主要发电机的电力系统稳定器(PSS)，因为迄今
为止，PSS仍然是抑制低频振荡的最经济和有效的手段；其次应研究系统中现有高压直流输电(HVDC)、静止无功补偿器(SVC)附加控制器
的参数整定，使之提供附加阻尼效果；然后考虑电力电子装置改造现有可投切补偿装置，使之提供平滑的阻尼控制，如线路串联电容补偿增加可控硅控制的部分(TCSC)；最后可考虑在系统中增加完全用于阻尼振荡的新装置。
PSS电力系统稳定器
电力系统稳定器PSS（Power System Stabilizer）是目前抑制
低频振荡最经济和有效的措施。它不仅不降低励磁系统电压环的增益，而且不影响励磁系统的暂态性能，电路简单，效果良好，在国内外都得到了广泛的应用[25]。
PSS的简要原理是：在发电机电压调节器的输入回路，采用ω
?、f?或e P?一个或者两个信号作为附加控制反馈，引入能反应发电机转速变化的附加环节，并做到发电机端电压的变化，能够与转速变化同相，使ω
?增加时，发电机端电压增加；而定子电流不变时，发电机机端电压增加，发电机输出的电磁功率增加；电磁功率增加，原动机功率不变时，发电机转速降低，以达到由励磁系统提供正阻尼力矩的目的。PSS的通用框图如图2所示。
图2 电力系统稳定器通用框图
电力电子装置
电力电子装置在抑制低频振荡时的作用日益受到重视，由于这些设备一般都装在线路上，具有控制较大范围的能力，可以控制多种模式。20世纪90年代以来，作为两种主要的灵活交流输电（FACTS）装置，晶闸管控制移相装置TCPS和串联补偿器TCSC在抑制电力系统低频振荡，提高系统稳定性的应用研究，已引起了许多电力工作者的兴趣和关注[26]。文献[27]提出在 FACTS技术中，可控硅控制的串联补偿装置(简称TCSC)能够灵活连续地调节补偿容量和线路的正序阻
抗，改变系统的功率分布，减小功率损耗，增大系统的功率传输极限，有效地抑制阻尼系统振荡(低频振荡、次同步振荡)，提高系统稳定水平。
HVDC、SVC、TCSC等对低频振荡有明显的抑制作用，但一般都从局部来考虑问题，如何协调各种设备的控制，以及和PSS之间协调目前还没有定论，并且由于这些设备主要目的不是用于低频振荡的抑制，调节时需要受到一定的限制，所以实际使用时，还要考虑诸多约束。
4.算例分析
本文在仿真软件PSCAD中，针对产生低频振荡原因进行分析，并应用特征值分析法计算理论低频振荡频率与仿真结果进行对比，证明该方法的有效性，并分析误差原因。
仿真模型
如图3所示，在PSCAD中建立简单的电力系统：其中发电机采用隐极机同步发电机的等效二阶模型，忽略原动机的调节作用，发电机的基准功率为100MVA，基准功率是10kV，发电机惯性时间常数
T为
J
6s，调节励磁使机端电压为；低压侧采用变比为10kV/220kV的变压器，高压侧采用变比为220kV /10kV的变压器；线路忽略电阻，只考虑输电线路的电抗；接输电末端接无穷大电源，保证末端的电压一直保持为10?
∠。设置的小扰动是在1s时投入10MV负荷（是线路传输功率的%）。
图3 简单电力系统仿真接线图
该系统的等值电路及阻抗参数（标幺值）设置如下图所示：
图4 系统等值电路图
仿真结果
1.励磁系统在初始参数下的仿真
其中几个重要参数的原始值如下表所示：
表2 励磁系统原始参数
对应的发电机输出有功功率波形如下所示：
2.增大励磁调节增益，设KA=4000；
对应的发电机输出有功功率波形如下所示：
3.减小励磁调节时间常数，设TA=；
对应的发电机输出有功功率波形如下所示：
4.增大速度反馈增益，设KF=3；
对应的发电机输出有功功率波形如下所示：
5.减小速度反馈时间常数，同时提高励磁增益；设TF=，同时设
KA=4000；
对应的发电机输出有功功率波形如下所示：
理论计算与分析
从以上的分析可得：当减小速度反馈时间常数，同时提高励磁增益，即快速高增益励磁时，系统阻尼不足，发生了功率和电压振荡幅值比较大的低频振荡，振荡周期T 为，即相应的振荡频率f 为。
下面采用特征值分析法，计算系统在受到小干扰的情况下的低频振荡频率。若不考虑励磁系统，只考虑发电机的二阶模型，可得到写成矩阵形式的二阶方程：
000=10E J dP T d δωδδωωδ???????? ?-?? ? ? ??? ????
? ?????
该二阶方程的特征方程是
000=010E J p
dP p T d δωδ--??- ???
求得该方程的特征根p 为
1,2=p ± 则对应的振荡频率f 为
f
下面代入已知参数，计算在不计及励磁系统的作用时，发生低频振荡的振荡频率：
1）计算发电机机端电压G U 的相角G δ：
12
sin G E G T L T UU P x x x δ=++ 本算例中，发电机发出的有功功率为，机端电压为；换算成标幺值为0.80E P =， 1.05G U =；带入上式可计算得22.4G δ=；
2）计算电流I ：
12 1.0522.4100.80 4.290.5G T L T U U I x x x j ??
?-∠-∠===∠++ 3）计算q E
100.80 4.29 1.5 1.5152.8q d E U jIx j ???∑=+=∠+∠?=∠
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。
电力系统低频振荡的产生原因及危害性(图文) 2010-10-23 10:28:14 互联网浏览： 1111 发布评论( 0) 介绍电力系统低频振荡的产生原因及危害性、PSS的基本原理、参数、作用及现场试验过程，并对实验结果进行探讨。 关键词：低频振荡励磁调节器电力系统稳定器(PSS) 1 前言 天津大唐盘山发电有限责任公司是装机容量为2×600MW的新建大型火力发电厂，它同原有天津国华盘山发电有限责任公司的2×500MW俄罗斯汽轮机组构成一个电源点，经三条500KV线路向系统送电，地处京津唐负荷中心，对电网稳定起着重要的支撑作用。作为京津唐电网最大的发电机组，其发电机励磁系统性能的优劣对华北电网的稳定运行具有举足轻重的影响。 根据国家十五计划实现全国联网的要求，华北电网规定，新建大型发电机组励磁系统应有系统稳定措施并调整好后才能并网运行，为此我厂先后完成了对3#、4#机组的电力系统稳定器(PSS)定值整定和试验工作,实验效果明显。应国家电力调度中心要求，2003年6月18日，在华北电力调度局方式处的组织下PSS正式投入运行。 2 低频振荡产生原因分析及危害性 电力系统低频振荡在国内外均有发生，通常出现在远距离、重负荷输电线路上，或者互联系统的弱联络线上，在采用快速响应高放大倍数励磁系统的条件下更容易出现。随着电力电子技术的快速发展，快速励磁调节器的时间常数大为减少，这有效地改善了电压调节特性，提高了系统的暂态稳定水平。但由于自动励磁调节器产生的附加阻尼为负值，抵消了系统本身所固有的正阻尼，使系统的总阻尼减少或成为负值，以至系统在扰动作用后的功率振荡长久不能平息，甚至导致自发的低频振荡，低频振荡的频率一般在0.2-2Hz之间。(风险管理世界-) 低频振荡会引起联络线过流跳闸或系统与系统或机组与系统之间的失步而解列，严重威胁电力系统的稳定。解决低频振荡问题成为电网安全稳定运行的重要课题之一。 3 PSS原理及其作用 为了既能利用高放大倍数的励磁调节器又能避免其负阻尼效应，人们对传统励磁系统进行了改进。对一个可能引起负阻尼的励磁调节器，向其中注入某些附加控制信号，使之可以提供正的阻尼，平息振荡，这就是PSS最
内蒙古科技大学 本科生毕业设计说明书（毕业论文） 题目：基于Prony算法的电力系统 低频振荡的模式识别 学生姓名：谢霞 学号：200867130301 专业：电气工程及其自动化 班级：电气2008-3班 指导教师：杨培宏讲师
基于Prony算法的电力系统低频振荡的模态识别 摘要 随着电网的日益扩大，大容量机组在电网中不断的投运以及高放大倍数的励磁系统的使用，使得系统中低频振荡现象时有发生。研究在线的模态的辨识是实现电力系统低频振荡在线监视以及抑制低频振荡的重要理论基础。为了研究电力系统低频振荡，人们提出了许多方法。而Prony算法可以通过给定输入信号下的响应直接估计系统的振荡频率、衰减因子、幅值和相位。在实际应用中，将现场测量的低频振荡数据进行Prony分析，从而得到低频振荡的模型组成，包括各个模型的频率、振幅、衰减因子和相角。因此，Prony算法在电力系统低频振荡分析中得以广泛应用。但Prony算法也有其局限性，如受噪声影响较大等。 关键词：电力系统；低频振荡；Prony分析
Power system low frequency oscillation mode identification based on Prony method Abstract With the growing of power grid, that large capacity units in power grid are continuous operated and the excitation system with high magnification is used makes the system often happen low frequency oscillations. Study of online model identification is the important theoretical basis of the realization of power system low frequency oscillation monitoring as well as damping. In order to study the low frequency oscillation in power system, the people proposed many methods. The Prony method can use the input signal response to directly estimate the oscillation frequency, damping, amplitude and phase. In practical application, Prony analysis analyse the low frequency oscillation data of situation measurement and obtain the low frequency oscillation models, including the frequency, amplitude, damping and phase angle of every model .Therefore, the Prony method is widely applied in low frequency oscillation of power system. But Prony algorithm has its limitations, such as the noise influence. Key words: Electric power system; Low frequency oscillation; Prony analysis
自激振荡与负反馈放大电路稳定性的条件 摘要：通过分析，发现产生自激振荡需要特定的相位条件和幅值条件对负反馈放大电路的稳定性而言，控制相位和幅值来控制电路的稳定性。 关键词语：自激振荡，负反馈，相位，幅值，输入信号，反馈信号，净输入信号 引言：当电路引入负反馈时，净输入信号在减小，因此，与必须是 同相的。否则，当有，n = 0，1，2…（、分别是、 的相角），并且有||=1时，就会产生自激振荡。 1、自激振荡 1.1、产生自激振荡的原因 图1是负反馈放大电路组成框图的简化形式 图1是负反馈放大电路组成框图的简化形式，图中基本放大电路的净输入信
号,开环增益，反馈系数。另外，图中是信号源，是信号源的输出信号，两者的关系是。 在高频区或低频区，由于各种电抗性元件的影响。而使得、的幅值和相 位随频率而变化。相位的改变使和产生了附加相移（）。当、 的附加相移达到（即）时，与由中频区的同相变为反相，使放大电路的由中频时的减小而变为增加，放大电路就由负 反馈变成了正反馈。当正反馈满足（即=-1）时，即使 ，输出端也会产生输出信号，电路产生自激振荡。从而使电路会失去正常的放大作用而处于一种不稳定的状态。 1.2、产生自激振荡的条件 负反馈放大电路产生自激振荡的条件是环路增益，它包括幅值条件和相位条件，即 为了突出附加相移，相位条件常常写成 2、负反馈放大电路的稳定条件 根据自激振荡的条件，的幅值条件和相位条件同时满足时，负反馈放大 电路就会产生自激。在及时，更加容易产生自激振荡。
所以，只要幅值条件和相位条件不同时满足时，电路就不会产生振荡，也就能使得负反馈放大电路稳定工作，稳定工作条件是： a.当||=1时，即20lg||=0dB;； b. 当时，即20lg||<0dB，<1。 3、小结：通过对自激振荡的分析，发现相位和幅值对负反馈放大电路的稳定性有巨大的影响，但是庆幸的是产生自激振荡需要特殊的条件，当电路满足这一特定条件时，才会产生振荡，工程上常常采取控制相位和幅值来控制电路的稳定性。 相关资料： 主编：康华光，电子技术基础（模拟部分），第5版；北京高等教育出版社，2006.1版（2009重印），华中科技大学电子技术课程组编；
第36卷第22期电力系统保护与控制Vol.36 No.22 2008年11月16日Power System Protection and Control Nov. 16, 2008 电力系统低频振荡 郭权利 （沈阳工程学院电气工程系，辽宁 沈阳 110136） 摘要：由于系统缺乏阻尼或系统负阻尼引起的输电线路上的功率波动频率一般在 0.1～2.0 Hz之间，通常称之为低频振荡。随着电力系统规模的不断扩大和快速励磁系统的大量应用，电网的低频振荡问题越来越引起人们的关注。低频振荡影响电力系统稳定性和继电保护装置的可靠性。介绍了低频振荡的一些概念、各种机理、研究现状、常用的分析方法和控制方法，并对以后的工作重点做了进一步的阐述。 关键词: 低频振荡；频率波动；负阻尼；分析方法 Low Frequency Oscillation in Power System GUO Quan-li （Electrical Engineering Department，Shenyang Institute of Engineering，Shenyang 110136，China） Abstract: Because of the lack of damping system or negative damping system on the transmission line caused power fluctuations generally between 0.1-2.0 Hz, usually called as low-frequency oscillations. With the development of the size of the power system and large applicationl of the rapid excitation system, the low-frequency oscillation (LFO) of the power system are causing for more and more concern. And low-frequency oscillation affect the stability of the power system and the reliability of the relay device. This text introduces the concept of low-frequency oscillations, all kinds of mechanism and research status, analysis and control methods, and elaborate the focus of the work for a further step. Key words: low-frequency oscillation; frequency fluctuating; negative damping; analysis method 中图分类号： TM711 文献标识码： A 文章编号： 1674-3415(2008)22-0114-03 0 引言 低频振荡产生的原因是由于电力系统的负阻尼效应，常出现在弱联系、远距离、重负荷输电线路上，在采用快速、高放大倍数励磁系统的条件下更容易发生。系统缺乏阻尼甚至阻尼为负，对应发电机转子间的相对摇摆，表现在输电线路上就出现功率波动，由系统缺乏阻尼或系统负阻尼引起的输电线路上的功率波动频率一般在 0.1~2.0 Hz之间，通常称之为低频振荡（又称功率振荡，机电振荡）。一般来说，电力系统振荡模式可分为两种类型：地区振荡模式和区域振荡模式，若系统低频振荡频率很低（0.1~0.5 Hz），则一般认为属互联系统区域间振荡模式。而如果振荡较高，在1 Hz以上，则认为是本地或区域间机组间的振荡模式[1]。对于地区振荡模式，振荡频率较高，参与的机组较少，因而只要在少数强相关机组上增加阻尼，就能显著地增加振荡模式的阻尼。对于区域振荡模式，振荡频率较低，参与的机组较多，因而只有在多数参与机组上增加阻尼，才能显著地增加振荡模式的阻尼。显然，抑制区域振荡模式的低频振荡要比抑制地区振荡模式的低频振荡更加复杂和困难，所以，系统运行中更容易发生区域振荡模式的低频振荡。 由于低频振荡影响着系统的安全稳定运行，并对继电保护装置动作行为产生相当大的影响，因而本文从低频振荡的一些概念和当前研究状况分析，总结了当前分析低频振荡问题的方法和进一步的研究方向。 1 低频振荡的负阻尼机理 电力系统受到扰动时，会发生发电机转子间的相对摇摆，表现在输电线上就会出现功率波动。如果扰动是暂时的，在扰动消失后，可能出现两种情况：一是发电机转子间的摇摆很快平息，二是发电机转子间的摇摆平息的很慢甚至持续增长，若振荡幅值持续增长，以致破坏了互联系统之间的静态稳定，最终将使互联系统解列。产生后者情况的原因是系统缺乏阻尼或者系统阻尼为负，现象表现为受
555时基集成电路的应用 我们知道，555电路在应用和工作方式上一般可归纳为3类。每类工作方式又有很多个不同的电路。在实际应用中，除了单一品种的电路外，还可组合出很多不同电路，如：多个单稳、多个双稳、单稳和无稳，双稳和无稳的组合等。这样一来，电路变的更加复杂。为了便于我们分析和识别电路，更好的理解555 电路，这里我们这里按555电路的结构特点进行分类和归纳，把555电路分为3大类、8种、共18个单元电路。每个电路除画出它的标准图型，指出他们的结构特点或识别方法外，还给出了计算公式和他们的用途。方便大家识别、分析555电路。下面将分别介绍这3类电路。 单稳类电路 单稳工作方式，它可分为3种。见图示。 第1种（图1）是人工启动单稳，又因为定时电阻定时电容位置不同而分为2个不同的单元，并分别以1.1.1和1.1.2为代号。他们的输入端的形式，也就是电路的结构特点是：“RT-6.2-CT”和“CT-6.2-RT”。 第2种（图2）是脉冲启动型单稳，也可以分为2个不同的单元。他们的输入特点都是“RT-7.6-CT”，都是从2端输入。1.2.1电路的2端不带任何元件，具有最简单的形式；1.2.2电路则带有一个RC微分电路。
第3种（图3）是压控振荡器。单稳型压控振荡器电路有很多，都比较复杂。为简单起见，我们只把它分为2个不同单元。不带任何辅助器件的电路为1.3.1；使用晶体管、运放放大器等辅助器件的电路为1.3.2。图中列出了2个常用电路。 双稳类电路 这里我们将对555双稳电路工作方式进行总结、归纳。555双稳电路可分成2种。 第一种（见图1）是触发电路，有双端输入（2.1.1）和单端输入（2.1.2）2个单元。单端比较器（2.1.2）可以是6端固定，2段输入；也可是2端固定，6端输入。 第2种（见图2）是施密特触发电路，有最简单形式的（2.2.1）和输入端电阻调整偏置或在控制端（5）加控制电压VCT以改变阀值电压的（2.2.2）共2个单元电路。
激光打靶游戏机 激光打靶游戏机 类别：电子综合 本例介绍用常用的元器件来制作激光武器，并且用它来进行射击游戏。工作原理射击游戏机由激光玩具手枪和光电靶机组成。图 (a)是装在玩具手枪中的激光发射电路。用手扣动扳机SB时，其动断触点断开，动合触点闭合。电流通过电阻R和激光二极管VD对电容C进行瞬时充电，激光二极管VD 发出红色的激光束。当射击完成后，动合触点断开，动断触点闭合，电容C通过动断触点放电，为下次射击做准备。图（b)是光电靶机电路图。IC 1是4 一2输入端与非门数字集成电路CD4011，其中D1和D2构成一个低频多谐振荡器，D3和D4构成另一个低频振荡器。合上开关S，当激光玩具枪击中靶机时，光敏电阻R2的电阻变小，三极管VT导通，D1的一个输人端由低电平变为高电平。同时，电源电流通过三极管VT对电容C1充电。电路开始振荡，由D2输出方波信号加到IC2数字集成电路CD4017的CP端，使输出端YO一Y3依次输出高电平。当输出端Y4为高电平时，高电平通过二极管VD1加到R端使之清零，又使YO为高电平。如此循环，就使得装在靶机面板上的4只发光管VD2一VD5依次发光，形成缓慢变化的光环。同时，当D2输出高电平时，D3和D4组成的振荡器振荡使压电片B发出“嘟、嘟……”的声音。直到电容C1的电放完，使D1的一个输人端为低电平，Dl和D2构成的振荡器停止振荡为止。元器件选择IC1用4一2输入与非门CD4011。IC2用十进制计数分频器CD4017. 三极管VT 选用9015型硅PNP小功率三极管，要求电流放大系数β＞150。发光管VD2一VD5用Φ3mm红色发光二极管。光敏电阻R2用MG41一22型等，要求亮阻＜3 kΩ．暗阻＞1MΩ. 激光笔选用市售塑料外壳玩具激光笔。按钮开关SB用带有动合触点和动断触点的。压电片B用协27 mm压电陶瓷蜂鸣器，如FI'一2 卞、HTD27A一1型等。开关S.用钮子开关。电池用4节5号电池。制作与调试在激光笔中引出两条导线，可用小圆形敷铜板叠放在纽扣电池上进行改制。将激光笔装在玩具枪的内部前端。按钮开关装在扳机连杆的下方并用AB胶固定，内部再焊上电容。要求扣动扳机时，能发出激光，随即熄灭即可。靶机的制作方法：按图7一18（b)制成线路板后，一般无需调试即能工作。找一个四方形的塑料外壳，在面板上中间挖一小孔将光敏电阻装上并胶牢。再把4只发光管等距离排列并固定在面板上。把压电陶瓷片装上共鸣腔也装在面板上，并在面板上开一些小孔便于传声。把电池盒和线路板固定在塑料外壳内，外形如图（c）所示。使用时，用激光玩具枪瞄准并扣动扳机射击，击中时发出响声并显现光环。一段时间射击熟练之后，可逐步增加射击距离。
电力系统低频振荡分析综述 1. 低频振荡概念 电力系统在某一正常状态下运行时，系统的状态变量具有一个稳态值，但是电力系统几乎时刻都受到小的干扰影响，如负荷的随机变化或风吹架空线摆动等。当系统经受扰动后，其运行状态会偏离原来的平衡点，这时希望系统在阻尼的影响下经历一个振荡过程，回到稳定的平衡运行点。在这一过程中，如果系统的阻尼不足则会出现或观测到电力系统的低频振荡现象。 所谓的低频振荡，一般有如下的定义描述。电力系统中的发电机经输电线路并列运行时，在某种扰动作用下，发生发电机转子之间的相对摇摆，当系统缺乏正阻尼时会引起持续的振荡，输电线路上的功率也发生相应的振荡。这种振荡的频率很低，范围一般是，称其为低频振荡[1]。 在互联电力系统中，低频振荡是广泛存在的现象。根据当今电力系统中出现过的低频振荡现象来看，功率振荡的频率越低时，涉及到的机组相对地就越多。研究中，按低频振荡的频率大小和所涉及的范围将其分为两类[2]或者说两种形式。 一种为区域内的振荡模式，涉及同一电厂内的发电机或者电气距离很近的几个发电厂的发电机，它们与系统内的其余发电机之间的振荡，振荡的频率约为。
另一种为互联系统区域间的振荡模式，是系统的一部分机群相对于另一部分机群的振荡，由于各区域的等值发电机具有很大的惯性常数，因此这种模式的振荡频率要比局部模式低，其频率范围约为。 关于这两种分类，可以在应用发电机经典二阶模型，并利用小干扰分析法说明低频振荡的过程中，通过讨论机组间的电气距离定性地分析出来，在本文后面的简单数学模型分析中将有说明。 由扰动引发的低频振荡受许多因素的影响，研究认为，当今电力系统发生低频振荡问题大多是由系统的阻尼不足引起。而一般来说，发电机转子在转动过程中受到机械阻尼作用，转子闭合回路、转子的阻尼绕组会产生电气阻尼作用。从互联系统自身来看，系统本身具有的自然正阻尼微弱性是发生低频振荡的内在因素。当然，在电力系统发生低频振荡时，往往是在系统中产生了负阻尼，这种负阻尼效应，使得总体的正阻尼作用减小甚至使系统的阻尼变为负。 研究认为，关于系统产生负阻尼的原因，较为确定的结论[3]有：发电机的励磁系统，尤其是高顶值倍数快速励磁系统会引起系统负阻尼；电网负荷过重时也会使系统阻尼下降；电网互联也可能导致系统的阻尼降低。 2. 简单的数学分析 由上所述，一般负担电压控制、无功功率分配等任务的发电机的励磁系统，在系统中可以提高同步发电机并联运行的稳定性，但它在
电力系统振荡的原因 及危害
电力系统振荡的原因及危害 1前言 XXXX公司是装机容量为2×600MW的新建大型火力发电厂，它同原有XXXX公司的2×500MW俄罗斯汽轮机组构成一个电源点，经三条500KV 线路向系统送电，地处京津唐负荷中心，对电网稳定起着重要的支撑作用。作为京津唐电网最大的发电机组，其发电机励磁系统性能的优劣对华北电网的稳定运行具有举足轻重的影响。 根据国家十五计划实现全国联网的要求，华北电网规定，新建大型发电机组励磁系统应有系统稳定措施并调整好后才能并网运行，为此我厂先后完成了对3#、4#机组的电力系统稳定器(PSS)定值整定和试验工作,实验效果明显。应国家电力调度中心要求，2003年6月18日，在华北电力调度局方式处的组织下PSS正式投入运行。 2低频振荡产生原因分析及危害性 电力系统低频振荡在国内外均有发生，通常出现在远距离、重负荷输电线路上，或者互联系统的弱联络线上，在采用快速响应高放大倍数励磁系统的条件下更容易出现。随着电力电子技术的快速发展，快速励磁调节器的时间常数大为减少，这有效地改善了电压调节特性，提高了系统的暂态稳定水平。但由于自动励磁调节器产生的附加阻尼为负值，抵消了系统本身所固有的正阻尼，使系统的总阻尼减少或成为负值，以至系统在扰动作用后的功率振荡长久不能平息，甚至导致自发的低频振荡，低频振荡的频率一般在0.2-2Hz之间。(风险管理世界 低频振荡会引起联络线过流跳闸或系统与系统或机组与系统之间的失步而解列，严重威胁电力系统的稳定。解决低频振荡问题成为电网安全稳定运行的重要课题之一。 3PSS原理及其作用 为了既能利用高放大倍数的励磁调节器又能避免其负阻尼效应，人们对传统励磁系统进行了改进。对一个可能引起负阻尼的励磁调节器，向其中注入某些附加控制信号，使之可以提供正的阻尼，平息振荡，这就是PSS最基本的原理。PSS作为一种附加励磁控制环节，即在励磁电压调节器中，通过引入附加信号，产生一个正阻尼转矩，去克服励磁调节器引起的负阻尼，控制量可以采用电功率偏差(△P)、机端电压频率偏差(△f)、过剩功率(△Pm)、和发电机
电力系统周期振荡的失稳分析 发表时间：2018-09-18T15:14:39.473Z 来源：《电力设备》2018年第14期作者：陶维峰[导读] 摘要：随着国民经济的发展和电网规模的不断扩大，电力系统的动态稳定性越来越受到广泛关注。电力系统的整体控制性和系统互联性在一定程度上加剧了电网低频振荡对电力系统安全稳定运行的威胁。因此，分析影响电力系统低频振荡的诱发因素，并在此基础上分析低频振荡控制的方法，是有效改善当前电力系统安全稳定状况的有效措施。 （江苏阚山发电有限公司江苏徐州 221000）摘要：随着国民经济的发展和电网规模的不断扩大，电力系统的动态稳定性越来越受到广泛关注。电力系统的整体控制性和系统互联性在一定程度上加剧了电网低频振荡对电力系统安全稳定运行的威胁。因此，分析影响电力系统低频振荡的诱发因素，并在此基础上分析低频振荡控制的方法，是有效改善当前电力系统安全稳定状况的有效措施。 关键词：电力系统、低频振荡 0引言 低频振荡是由于电力系统在运行中不断受到外界和内部的干扰，使发电机转子间的阻力不足引起的。从低频振荡发生至今，研究较多的是负阻尼机理，由于系统的调节措施作用，产生附加的负阻尼，抵消系统的正阻尼，导致扰动后振荡不衰减或增幅振荡。因此，研究电力系统低频振荡就是要确定系统中是否存在弱阻尼的振荡模式，并采取有效措施增强这些模式的阻尼，减少发生振荡的可能。为了抑制低频振荡，本文针对现有各种低频振荡的分析方法和抑制措施进行分析研究。 1 电力系统低频振荡概述 1.1 电力系统稳定的定义及分类 所谓定系统的稳定性，是指表征电力系统在受到物理扰动之后，系统自行恢复到运行平衡点的一种综合能力。当系统在给定的初始运行下运行时，由于受到明显的物理扰动，所以系统需要充分发挥自身的性能重新回到原平衡点。这种运行的完整性和平衡性能力被称为电力系统的稳定性。当电力系统受到外界和内部干扰时，依然能够实现发电机组输出的电磁转矩和原动机输入的机械转矩的平衡，使得所有发电机转子速度保持恒定，从而使在电气上连接在一起的各个同步发电机机械输入转矩和电磁转矩平衡，最终保证了电力系统的安全稳定运行。电力系统的稳定性可以分为功角稳定、电压稳定、频率稳定三大类。根据扰动的强度大小，功角稳定又分为小信号稳定和暂态稳定，功角稳定是影响电力系统稳定性的最主要分类。 1.2 电力系统低频振荡的必要性 我国地域辽阔，电力能源需求大，电力能源结构还不够完善。当前的电力负荷中心主要集中在东部和南部地区，为了促进我国电力事业的发展，我们提出了“西电东送、南北互供，全国联网”的电力发展战略。这样，电网互联会有助于实现“电网错峰、水火电互补、功率紧急支援”，提升发电和输电的经济性和可靠性。因此，强化对电力系统低频振荡问题的研究可以有效发挥这些优势，促进国家电力事业的发展。 为了促进西部电力资源的大力开发，西电东送工程是其中的重要一环。借助于西电东送工程，把西部丰富的水电资源输送到华东和广东等负荷中心，从而实现资源的平衡配置。但是需要解决的一个技术难题是超距离负荷中心超容量输电的问题。在负荷高峰期，容易因为联络线路之间的低频自发振荡而降低电力系统的稳定性，所以解决系统的低频振荡问题是实现跨区域交流联网、保证电网安全稳定运行、提升电网传输能力的关键途径。 2 电力系统低频振荡控制的方法分析 2.1 线性模式分析法 这种分析方法是解决小扰动稳定性的系统优化方法。这种方法的设计初衷是从非线性系统的线性逼近稳定性出发，找到非线性系统在平衡点附近的小范围稳定区域。这个方法的关键是用线性模式分析法，在系统初始工作点附近把系统动态元件的方程线性化，从而得出一个系统状态方程。通过分析这个状态方程的特征矩阵的复特征，找到它的特征向量。根据特征向量找到振荡模式在整个系统中的行为信息，从而找出振荡模式和状态变量间的线性相关性。据此来提升电力系统的小扰动稳定性。 2.2 时域仿真法 这种方法是对电力系统的暂态稳定性展开分析的一种常用方法。这种方法可以充分考虑到电力系统非线性因素的影响，通过建模和检验分析结果以及控制器的控制效果来分析系统的暂态稳定性。它是以数值分析为基础，通过计算机仿真系统来测得电力系统在扰动状态下的时间响应，从而得出系统振荡模式频率和阻尼特性。这种方法只适合运用在小型的电力系统扰动性分析中。因为它受地域限制明显。 2.3 信号分析法 信号分析法是指通过对实测数据或仿真数据的分析得出系统的震荡模式信息的一种方法。目前常用的信号分析法是Prony法。这种方法的原理是借助于指数函数的线性组合，通过模拟组合的方式来采集数据的方法。优点是能够从暂态仿真数据或现场实测数据中找到各个分量的频率阻尼比和相位等信息，得出高度准确性的仿真分析结果。多次试验表明该方法在提取系统的振荡特性方面具有显著的优势和可靠性。 2.4 非线性模式分析法 该方法是把电力系统看作一个复杂的非线性系统，认为该系统在受扰动情况下会表现出动态特性。这些动态特性是反映电力系统的结构负荷特性、故障类型、故障地点的重要信息载体。因此通过在运行点附近求出系统状态方程，就可以获得系统的稳定性信息。该方法的局限是必须要在系统稳定工作点附近进行测量，分为正矩形方法和模态级数法两种。正矩形方法的数学实质是非线性微分方程所展开的二阶以及二阶以上的高阶解析解，它可以有效分析模式之间的非线性相关作用对控制性能、控制器设计的影响，从而得出控制模式和低频振荡模式的强相关作用。模态计数法是研究电力系统动态特性的新方法，不需要状态空间的线性变换，可以用于交直流互联电力系统的模式非线性分析。 3低频振荡抑制措施 3.1一次系统抑制方法
二滩水电厂低频振荡现象及根源分析 庞晓艳 李明节 梁汉泉 陈苑文 四川省电力公司调度中心 摘要：本文介绍了二滩水电厂多次出现的低频振荡现象和机组励磁系统，分析了低频振荡现象发生的背景和根源。现场试验表明，机组励磁系统设计存在缺陷，其伏特/赫兹（V/Hz）限幅环节限制了PSS输出信号。在二滩机组带满负荷运行，多台机组增加励磁调压时，多台机组PSS功能同时退出，致使PSS功能未能真正发挥作用。这些教训对大容量机组励磁系统设计、调试及运行等具有指导意义。 关键词：低频振荡；电力系统稳定器（PSS）；伏特/赫兹（V/Hz）限制 一前言 二滩水电厂位于四川省西南部攀枝花地区，装机容量６５５０ＭＷ，经１１００多公里的５００ｋＶ输电通道向川渝和华中电网送电。根据川渝孤立电网、川渝－华中互联电网的小干扰稳定性分析，在二滩大功率远距离输电方式下，系统均存在１个与二滩、宝珠寺和铜街子机组强相关的负阻尼振荡模式。为此在二滩、宝珠寺和铜街子机组励磁系统中，投入了电力系统稳定器（以下简称ＰＳＳ）附加控制功能，并经过现场调试投入运行，而且时域数字仿真表明，系统ＰＳＳ配置方案可以明显改善系统阻尼特性，防治低频振荡现象的发生。 但是自２００１年８月以来，二滩水电厂已多次发生低频振荡现象，而且电厂现场打印记录显示机组ＰＳＳ功能一直处于投运状态。为了弄清低频振荡发生的根源，我们对多次发生低频振荡的背景和二滩机组励磁系统进行了分析，并通过现场试验，最终查明了低频振荡的根源。本文将介绍二滩水电厂多次出现的低频振荡现象、机组励磁系统及现场试验情况等，提出了在大容量机组及励磁系统设计、调试和实际运行中需注意的问题。 二低频振荡现象及特点 1．2001年8月3日低频振荡 20:47 因负荷中心电压低，四川省调通知二滩将电压调至电压曲线上限，二滩5台机组相继增加了励磁。 20:48 二滩汇报电压在532KV至539KV之间波动。 20:53 龚嘴电厂汇报7台机有功、无功均在波动，无功摆动大，有功摆动小。 20:54 洪沟站汇报500KV、220KV所有电流表计均在摆动；龙王站汇报电压在510－520KV之间波动；江油电厂汇报机组励磁电流波动大；映秀湾汇报110KV有功波动大，电压基本无波动。
自激振荡的应用分析 ( 安庆师范学院物理与电气工程学院安徽安庆 246011) 摘要：自激振荡电路广泛应用于信号产生电路中，有关它的应用和消除方法是电子电路中的热门话题。本文从自激振荡的工作原理出发，详细分析了自激振荡在RC 振荡电路和LC 振荡电路中的工作原理，最后讨论了自激振荡的抑制方法。 关键词：自激振荡，RC 自激振荡，LC 自激振荡，自激振荡的消除 1引言 自激振荡常用于正弦波发生器、交流控制信号等。自激振荡的应用于许多电路，如正弦波振荡器广泛用于各种电子设备中，在模拟电子技术中属于必不可少的一种元件。它是一种不需要输入信号控制就能自动地将直流能量转换为特定频率和振幅的正弦交变能量的电路。常见的自激振荡电路如RC 振荡电路和LC 振荡电路。RC 振荡电路中，RC 网络既是选频网络又是正反馈电路中的一部分。该电路特点是电路简单，经济但稳定性不高。相比之下还有LC 振荡电路，LC 振荡器的选频网络是LC 谐振回路，它们的振荡频率都比较高，LC 振荡电路的特点是频率范围宽，容易起振，但频率稳定性不高。 本文从自激振荡的产生原理入手，进而讨论其抑制方法及应用。正弦波振荡电路用来产生一定频率和幅值的正弦交流信号。它的频率范围很广，可以从一赫兹以下到几百兆赫兹以上；输出功率可以从几毫瓦到几十千瓦；输出的交流电能是从电源的直流电能转换而来的。 2自激振荡的概念和形成条件以及自激振荡的稳定 自激振荡就是电路中有一部分信号从输出端反馈到输入端，反馈回的信号加强了电路的振荡。下面以常见的负反馈放大电路和正反馈放大电路为例解释一下自激振荡[1]。 Xi Xf Xi ’ 放大电路 反馈网络 正向传输反向传输 Xo 图1负反馈放大电路 Xi Xf Xi ’放大电路 反馈网络 正向传输 反向传输 Xo 图2正反馈放大电路 比较图1和 图2就可以明显地看出负反馈放大电路和正反馈振荡电路的区别了。由于振荡电路的 输入信号i X =0，所以i X =f X 。由于正、负号的改变，有反馈的放大倍数为：
中心频率详细讲解 什么是中心频率呢,中心频率就是滤波器通频带中间的频率，以中心频率为准,高于中心频率一直到频率电压衰减到0。707(1/根号2）倍时为上边频,相反为下边频，上边频和下边频之间为通频带。 从原理上讲，再复杂的声音也可以用傅里叶分析的方法把它最后分解成若干正弦波的叠加。但是如果反过来用正弦波叠加的方法制作声音就相当麻烦，主要是很难做出预期的声音.这样的合成技术叫做加法合成，最早的应用大概就是管风琴或电风琴的音栓.要是用滤波器对现有波形进行加工，逐步将其中的各种频率成分减去使之适合自己的需要,事情就会容易一些。这就是减法合成。雕塑家罗丹讲起他的创作时曾有过名言：“拿起工具,把不需要的部分去掉”。减法合成的道理差不多也是这样。 最早期的合成器，用简单的振荡器发生“傻乎乎"的波形，象正弦波、三角波,还有更明亮些的锯齿波、脉冲波等。然后用变形、调制等手法来修饰它们,滤波器是非常重要的工具。 当前的合成器技术已经与早期大不相同，但无论模拟还是数字合成器或者软件合成器，都离不开滤波这一信号处理手段.随着电子技术的发展，滤波器也不再是电容、电阻、电感搭成的电路,大多已变成数字电路甚至就是软件。 合成器中使用的滤波器通常有四种形式：低通、高通、带通、陷波。顾名思义低通就是让低频通过，滤掉高频；高通是让高频通过，滤掉低频;带通是让某一个范围的频率通过，滤除其余频率；陷波是
滤除某一个范围的频率，让其余频率通过. 有几个常用的名词也顺便在这里介绍一下：被滤波器阻挡的频率范围称为禁带（Stopband）；能顺利通过滤波器的频率范围称为通带(Passband）；禁带的开始处称作半功率点（Half—power point）。滤波器允许或阻止一定的频率通过并不象刀切一样突然变化，而是有一个过渡,是一条斜线。斜线的倾斜程度用斜率（Slop）来表示。当输出信号下降3分贝时，就是半功率点,也叫负3分贝点，大家可能更加熟悉它的另一个称呼“截止频率"（Cutoff Frequency)。合成器中滤波器的截止频率经常是可以随便移动的。带通和陷波滤波器各自有两个半功率点，这两点的中心称为中心频率（Center Frequency）。合成器中最常见的是低通滤波器，如果一台合成器只有一个滤波器的话，毫无疑问就是低通滤波器。 滤波器的斜率要用频率和输出分贝共同表达.这里经常用“八度”作频率的单位.合成器技术和音响技术中“八度”和音乐中“八度”的含义完全一致.比如每八度—3分贝是不太陡的斜线;而每八度—6分贝或—12分贝甚至—24分贝就更陡些。斜率通常由每个滤波器的结构所决定，不能随意改动。软件滤波器不受此限制。 斜率会影响到声音的听觉印象。例如我们送一个100Hz的锯齿波进截止频率300Hz的低通滤波器（正巧等于三次谐波的频率)，那么三次谐波在滤波器的输出端将从原来的电平下降3分贝。如果滤波器的斜率是6分贝/八度，六次谐波的电平就还要降6分贝，十二次谐波在此基础再降6分贝,依此类推。这是一条不太陡的斜线，不少高次
https://www.doczj.com/doc/b212389211.html,/v_show/id_XNzQxNjQyNzY=.html 第八章波形发生电路（自激振荡电路） 8.1 正弦波发生电路原理 8.2 RC正弦波振荡电路 8.3 LC正弦波振荡器 8.4 石英晶体振荡器(简称晶振) 波形发生电路的基本类型有两种：正弦波发生电路与非正弦波发生电路。 §8.1 正弦波发生电路原理 正弦波发生电路通常称为正弦波振荡器。是模拟电子电路的一种重要形式。特点是不需要外加任何输入信号就能根据要求而输出特定频率的正弦波信号。这种特点称为“自激振荡”。 波形发生电路是非常典型的正反馈放大电路。 一、产生自激振荡的条件 假设图示电路中：先通过输入一个正弦波 信号，产生一个输出信号，此时，以极快的速度 使输出信号，通过反馈网络送到输入端，且使 反馈信号与原输入信号“一模一样”，同时切断原输入信号，由
于放大器本身不能识别此时的输入究竟来自信号源，还是来自本身的输出，既然切换前后的输入信号“一模一样”，放大器就一视同仁地给予放大，形成： 输出→反馈→输入→放大→输出→反馈→…… 这是一个循环往复的过程，放大器就构成了一个“自给自足”的自激振荡器。 上述假设指出：只有反馈到输入端的信号与原输入信号“一模一样”。才能产生自激振荡，“一模一样”就是自激振荡的条件——亦称平衡条件。 i U U =5 是正弦波，而描述正弦波的三要素是：振幅、 频率和相位。 i U U =5 振幅相等；相位相同（若相位总相同，则频 率和初相一定都相等） 因为自激振荡是一个正反馈放大器，故可用反馈的概念来描述振荡条件。 当 f i U U =时 u u i u u i f A F U U A F U U ===11
发电机的转子角、转速，以及相关电气量，如线路功率、母线电压等发生近似等幅或增幅的振荡，因振荡频率较低，一般在0.1－2.5Hz，故称为低频振荡。 其产生的原因主要为电力系统中发电机并列运行时，在扰动下发生发电机转子间的相对摇摆，并在缺乏阻尼时持续振荡导致。 低频振荡是随着电网互联而产生的。联网初期，同步发电机之间联系紧密，阻尼绕组可产生足够的阻尼，低频振荡少有发生。随着电网互联规模的扩大，高放大倍数快速励磁技术的广泛采用，以及受经济性、环保等因素影响下电网的运行更加接近稳定极限，在世界各地许多电网陆续观察到低频振荡。 大致可分为局部模式振荡和区域间模式振荡两种。一般来说，涉及机组越多、区域越广，则振荡频率越低。 低频振荡的多重扰动特征 一般认为，低频振荡是电力系统在遭受扰动后联络线上的功率摇摆。系统动态失稳是扰动后由于阻尼不足甚至是负阻尼引起的发散振荡导致的。失稳的因素主要是系统电气阻尼不足或缺乏合适的有功配合，通常是由以下几种扰动引发的：（1）切机；（2）输电线故障或保护误动；（3）断路器设备事故；（4）损失负荷。扰动现象一般要经历产生、传播、消散的过程，在传播过程中可能引起新的扰动，同时针对扰动的操作本身也是一种扰动。所以，这些情况往往不是孤立的，而是相互关联的，在时间、空间上呈现多重现象。这就是多重扰动存在的实际物理背景。持续恶化的互相作用最终将导致系统失稳、解列，形成大规模的停电事故。 电厂系统低频振荡的现象及处理 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。
广域测量系统（WAMS）技术手册 低频振荡及扰动识别 1.在线扰动识别 1.1. 短路扰动识别 1.1.1.主要功能 短路扰动识别根据PMU量测的三相电压和三相电流相量，提取表征短路扰动的特征信息，对电网中发生的短路故障的类型、相别、重合闸类型、重合成功与否等信息进行在线识别，并发出告警，主要包括以下功能：1）双端有PMU量测的线路发生短路故障，准确定位故障线路、故障类型；
2）单端有PMU量测的线路发生短路故障，准确定位故障线路、故障类型； 3）分析识别出以下短路信息 a)短路类型，包括单相接地短路、两相短路、两相接地短路、三相短路、三相接地短路 b)故障相 c)故障时间 d)负荷电流 e)短路电流 f)重合闸时间 g)重合闸成功与否 h)重合闸失败调三相时间 4）触发长期保存时间序列历史数据。 当采用量测CT时，受CT饱和特性的影响，对单端有PMU的线路，基于距离保护原理的短路识别会存在较大误差。 1.1. 2.技术原理 1)单端有PMU量测的短路识别---曲线特征法 通过短路过程中三相电流、三相电压幅值变化的逻辑特征及顺序进行判断。详细算法实现如下： 1、线路判为短路的电流启动条件 1）突变电流大于或等于300A，参数值300A可设置调整； 2）|Ia+Ib+Ic|=3|I0|大于等于300A，参数值300A可设置调整； 当满足以上两个条件中的任一条件时，则判断该线路可能发生短路；具体是否是真实的短路，由接下来的几个条件综合起来判断确定。 2、在判断线路发生疑似短路的情况下，确定线路发生真实短路的条件 1）故障期间，相电压小于额定电压的0.8到0.85倍，参数值0.8~0.85可设置调整； 2）故障期间，相电流小于300A，参数值300A可进行设置调整； 3）低电压和低电流持续时间在200ms到300ms之间，低电压和低电流的持续时间可分开进行设置，以更符合实际发生短路的过程； 同时满足以上三个条件后，被判为发生疑似短路的线路才会被确认为发生真实的短路故障。 逻辑图如下所示：