振荡电路

振荡电路（共11篇）

篇1：振荡电路

石英晶体谐振器, 简称石英晶体, 具有非常稳定的固有频率。 对于振荡频率的稳定性要求高的电路, 应选用石英晶体作选频网络。

一、石英晶体的特点

将二氧化硅（SiO2）结晶体按一定的方向切割成很薄的晶片, 再将晶片两个对应的表面抛光和涂敷银层, 并作为两个极引出管脚, 加以封装, 就构成石英晶体谐振器。 其结构示意图和符号如右图所示。

1.压电效应和压电振荡

在石英晶体两个管脚加交变电场时, 它将会产有利于一定频率的机械变形, 而这种机械振动又会产生交变电场, 上述物理现象称为压电效应。一般情况下, 无论是机械振动的振幅, 还是交变电场的振幅都非常小。 但是, 当交变电场的频率为某一特定值时, 振幅骤然增大, 产生共振, 称之为压电振荡。 这一特定频率就是石英晶体的固有频率, 也称谐振频率。

2.石英晶体的等效电路和振荡频率

石英晶体的等效电路如下图（a）所示。 当石英晶体不振动时, 可等效为一个平板电容C0, 称为静态电容；其值决定于晶片的几何尺寸和电极面积, 一般约为几到几十皮法。 当晶片产生振动时, 机械振动的惯性等效为电感L, 其值为几毫亨。 晶片的弹性等效为电容C, 其值仅为0.01到0.1pF, 因此, C

当等效电路中的L、C、R支路产生串联谐振时, 该支路呈纯阻性, 等效电阻为R, 谐振频率

谐振频率下整个网络的电抗等于R并联C0的容抗, 因R

当f

当f>fs时, L、C、R支路呈感性, 将与C0产生并联谐振, 石英晶体又呈纯阻性, 谐振频率

由于C

当f>fP时, 电抗主要决定于C0, 石英晶体又呈容性。 因此, 石英晶体电抗的频率特性如上图所示, 只有在fs

根据品质因数的`表达式

由于C和R的数值都很小, L数值很大, 所以Q值高达104~106。 频率稳定度Δf/f0可达10-6~10-8, 采用稳频措施后可达10-10~10-11。 而LC振荡器的Q值只能达到几百, 频率稳定度只能达到10-5。

二、石英晶体正弦波振荡电路

1.并联型石英晶体正弦波振荡电路

如果用石英晶体取代LC振荡电路中的电感, 就得到并联型石英晶体正弦波振荡电路, 如左下图所示, 电路的振荡频率等于石英晶体的并联谐振频率。

2.串联型石英晶体振荡电路

如右上图所示为串联型石英晶体振荡电路。 电容Cb为旁路电容, 对交流信号可视为短路。 电路的第一级为共基放大电路, 第二级为共集放大电路。 若断开反馈, 给放大电路加输入电压是, 极性上“+”下“-”；则T1管集电极动态电位为“+”, T2管的发射极动态电位也为“+”。 只有在石英晶体呈纯阻性, 即产生串联谐振时, 反馈石英晶体正弦波振荡电路电压才与输入电压同相, 电路才满足正弦波振荡的相位平衡条件。 所以电路的振荡频率为石英晶体的串联谐振频率fS。 调整Rf的阻值, 可使电路满足正弦波振荡的幅值平衡条件。

篇2：振荡电路

为了研究实时预测南海地区ISO活动的方法,本文引入Wheeler和Hendon的实时多变量MJO指数(RMMs)研究了MJO指数和南海地区ISO活动指数(简称SCSISO)的关系.结果表明,MJO指数与SCSISO之间存在较稳定的高滞后相关.有可能利用春车和初夏MJO的`活动来预测后期初、盛夏南海ISO的活动,为我国的短期气候预测服务提供一种新的方法和理论依据.这样的预测试验在取得了成功.

作 者：刘一伶 琚建华 吕俊梅  作者单位：刘一伶(云南大学大气科学系,云南昆明,650091)

琚建华(云南大学大气科学系,云南昆明,650091;中国气象科学研究院,北京100081)

篇3：文氏电桥正弦波振荡电路

1 振荡原理

如图1所示, 信号Xi经过一个放大环节A放大后得到放大信号Xo=A*Xi。Xo经过反馈环节F后得到反馈信号Xf=A*F*Xi。当反馈信号Xf与输入信号Xi幅值和相位都相同时, 即以Xf作为输入Xi, 则可以在输出端维持原有的信号Xo, 也就是自激。所以, 要使得上图中的系统平衡, 则应有A*F=1。

A*F=1是振荡平衡的条件, 也就是可维持等幅振荡输出;如果A*F<1, 则电路的振荡输出将越来越小, 直到停止振荡;如果A*F>1, 振荡电路的输出将越来越大, 直到电路中器件达到饱和或者截止。所以电路维持等幅振荡的唯一条件是A*F=1。

2 振荡的建立和稳定

对于一个正弦波振荡器来说, 有一个选频网络, 所以振荡电路只可能在某一个频率f0下满足相位平衡的条件。放大电路中存在噪声或干扰 (例如接通直流电源时电路中就会产生电压或者电流的瞬变过程) , 它的频谱范围很广, 必然包括振荡频率的分量。这些噪声和干扰经过选频网络选频后, 只有f0这一频率分量满足相位平衡条件, 只要此时A*F>1可以增幅振荡, 将信号放大, 建立起振荡。而除了f0之外的其他频率的分量则衰减。

所以电路起振的条件为A*F>1且Ψa+Ψf=2*n*PI (n为整数) 。除了要求电路的相位满足条件之外还要满足|A*F|>1。

从A*F>1到A*F=1:接通电源后, 频率为f0的分量将逐渐增大, 当幅值达到一定程度后, 放大环节的非线性期间就会接近甚至进入非线性工作区 (饱和区或者截止区) , 这时候放大增益A将逐渐下降, 输出波形产生失真, 所以经过选频网络后其输入也将随之下降。形成失真振荡。所以为了避免失真振荡, 应尽量避免放大器件进入非线性工作区。解决办法是在放大器件在没有进入非线性工作期前加稳幅环节, 使A*F从大于1逐渐减小到1, 从而达到稳幅振荡的目的。

3 文氏电桥振荡电路

3.1 选频网络

RC串联臂的阻抗用Z1表示, RC并联臂的阻抗用Z2表示。

在设计过程中为了使频率可调, 可以先选定电容C, 再根据所要得到的频率范围选择电位器代替R。

当f=f0时的反馈系数|F|=1/3, 且与频率f0的变化无关。此时的相角F=0°。即改变频率不影响反馈系数和相角, 在调节谐振频率的过程中, 不会停振, 也不会使输出幅度改变。

3.2 放大环节

由起振条件|A*F|>=1。

所以放大环节的放大倍数A>=3。即Af=1+ (R3/R4) >=3

3.3 稳幅过程

(1) 用热敏电阻稳幅 (图3) 。RC文氏桥振荡电路的稳幅作用是靠热敏电阻R4实现的。R4是正温度系数热敏电阻, 当输出电压升高, R4上所加的电压升高, 即温度升高, R4的阻值增加, 负反馈增强, 输出幅度下降。反之输出幅度增加。若热敏电阻是负温度系数, 应放置在R3的位置。热敏电阻稳幅可以得到失真较小的波形, 但是受环境温度影响较大。

(2) 反并联二极管稳幅 (图4) 。利用二极管的非线性自动调节负反馈的强弱来控制输出电压的恒定。振荡过程中D1、D2将交替导通和截止, 总有一个处于正向导通状态的二极管与R3并联, 由于二极管正向电阻rd随ud增大而下降, 因此负反馈随振幅上升而增强, 也就是说A随振幅增大而下降, 直到满足振幅平衡条件为止。二极管稳幅电路简单又经济, 但波形失真较大, 适用于要求不高的场合。

4 文氏电桥在加湿模块的应用

在精密空调加湿模块上用到的的文氏电桥振荡电路如图5所示。

选频网络:C=C10=C12=4.7*103p F;R=R0=R14=6.81kΩ

更换电阻使R=R10=R14=11.35kΩ, 根据公式, 可得振荡频率为3Khz。

高阻值电阻R13 (953k) 的作用是在刚上电时, 使电路快速起振。如果没有R13, 则电路需很长时间才可稳定振荡。

稳幅电路:采用双向稳压二极管Z3、Z4稳幅。

篇4：振荡电路

关键词：锁相电路；压控振荡器；调节线性度；频率抖动

近年来，LED凭借着节能、环保和长寿耐用等方面的优势成为继白炽灯、荧光灯和高强度气体灯之后的第四代光源[1]。由于LED具有发射光特性随着平均驱动电流而转移的性质，大多数LED驱动芯片设计采用PWM调光[2]。PWM调光信号必须在满足回应时间要求的前提下，在调光频率与对比度方面进行折中。一般来说调光频率越低对比度越高[3]。锁相电路因自身特点在多路LED驱动芯片中得到了普遍地应用，由锁相环时钟器提供LED芯片所需的调光频率，而VCO为锁相电路的重要组成部分，所以一个线性度好、功耗低的VCO对低功耗LED驱动芯片的性能具有重要影响。本文设计了一款用于LED驱动芯片的低频VCO电路，具有较低的功率耗散，增益线性度好且增益可调的特点。本文首先介绍了VCO的基本原理，然后对本文所提出的压控振荡的原理和微调增益线性度进行了分析，并通过HISPICE软件对电路进行仿真。

1 VCO的設计

1.1 基本原理

锁相技术是一种利用反馈技术实现频率和相位同步的技术，其主要作用是将电路输出的时钟与系统的参考输入时钟保持同步。当参考输入时钟的频率或相位发生改变时，锁相环会检测到这种变化，并且通过其内部的反馈系统来调节输出频率和相位，直到两者重新同步[4]。

其中压控振荡器是锁相电路的关键组成部分，在大多数应用要求振荡频率是“可调的”[5]，也就是说，其输出频率是一个输入的函数。这个输入经常为电压。一个理想的压控振荡器其输出频率是其输入电压的线性函数，如图2所示：

ωout=ω0+K0Vc(1)

这里，ω0表示对应于Vc=0时的截距，而K0表示电路的增益(单位为rad/V·s。频率可以达到的范围，ω2-ω1，被称为“调节范围”。

1.2 电路结构

通常从振荡电路的分类来看，一般分为谐波式振荡器和弛张振荡器两种。前者由于需要集成晶体与电感，在集成电路中实现有一定的难度，同时其输出频率不能够通过外部调节在大范围内变动，因此在现代集成电路设计中，更多的压控振荡器属于弛张振荡器[6]。本文所设计的压控振荡器采用的就是弛张振荡器的原理，电路结构如图3所示：

M1和M2管工作时分别产生电流IM1和IM2，两电流之和IA为电流镜的输入电流。

IM1=■(■)M1(VIN-IM1R1-VTH)2(2)

IM2=■(■)M2(Vbias-VTH)2(3)

IA=IM1+IM2(4)

式中μn为沟道载流子的迁移率，Cox为单位长度栅氧化层电容，VBIAS为一基准电压。

电容C1的充电电流为IC，对于一恒定的充电电流，由于电容电压不会产生突变，所以C1上的电压会随时间线性上升。当C1上的电压高于VH时，D触发器的R端置1，则Qn为1，因此VOUT也为1，而M3管开启，电容C1上的电荷开始通过R2、M3到地放电，则C1上的电压开始下降，当C1上的电压低于VL时，D触发器的S端置1，VOUT为0，M3管截止。IC继续给电容C1充电，C1上的电荷增多，继而电压上升。如此反复，VOUT端为高电平为1，低电平为0的方波。

IC·ton=C1·(VH-VL)(5)

ton为电容充电时间，即M3管导通时间

由于Ic相对于电阻R2和M3组成的通路的放电电流要小的多，所以放电时忽略Ic对电容的充电作用

根据零输入响应电容电压的公式

uC(t)=US(1-e■)(6)

其中τ=R2C1

b令US=VH，uC=VL，则可以得到电容放电时间toff。由此可得VCO的频率。

f=■(7)

当VIN为0时，VCO依然有频率输出因为VBIAS会使M2常开，所以电流IA始终不会为0。IM6，IM7，IM8分别为IA的镜像电流，而IC=IM6+IM7+IM8，所以IC也应为电流IA的镜像，数字信号VA与VB控制着M4和M5的开启和关断，从而控制电容充电电流IC的大小，继而改变VCO的输出频率。

调节线性度是描述压控振荡器的增益的稳定性。因为压控振荡器的增益直接与锁相环系统的稳定性相关，所以必须保证在整个调节范围内有高的线性度。若是KVCO变化大则会导致锁相环的失锁，VCO的输出只为高电平或是低电平。

在M1加上R1是为了引入负反馈，使IM1随VIN的变化更线性。一般R1越大线性度越好。由于版图面积和系统要求，R1一般选择在几百千欧左右。因为IM1是uA级，所以公式(2)可简化为

IM1≈(VIN-VTH)/R1(8)

在电路设计中，使时间常数τ尽量小，则相对于充电时间，放电时间可忽略，所以

f≈1/ton(9)

因此频率f与VIN成线性关系。

1.3 仿真结果

利用上华0.5μm CMOS工艺和HSPICE软件对这种设计方法进行了仿真验证。

如图4所示，曲线依次从上至下为VA=0，VB=0；VA=1，VB=0；VA=0，VB=1；VA=1，VB=1四种情况下VOUT的频率随输入电压VIN变化的仿真图。可看出在芯片所工作的输入电压1~4V间，该VCO的工作稳定。具有良好的线性度。

在相位锁定的状态下，如图5所示，(b)、(d)VA=0，VB=0；VA=1，VB=1两种情况下在锁相电路稳定的时，VCO在电源电压引入噪声时的频率抖动情况。两种情况下的频率抖动分别为：

4672.4×3.6957×10-6≈1.7%

102590×135.38×10-9≈1.4%

经仿真得出VA=0，VB=0；VA=1，VB=1两种情况下在锁相电路稳定的时，VCO的平均功耗分别为550.24μW，1.1352mW。

2 结束语

本文所设计的VCO具有结构简单，调节线性度高，功耗低等优点。由于引入负反馈电阻R1使增益更稳定，当给电源电压加上摆幅为0.5V，频率为60Hz的正弦信号噪声时，输出频率的抖动在2%以内，这个电路的功耗在1mW左右。此款VCO可广泛应用于低功耗，低频LED 驱动电路中。

参考文献

[1] 刘胜利 新型绿色照明LED电源驱动器 [J]. 电源世界，2011，44(2):389-392.

[2] Uwe Kopp高亮度LED调光技术 [J]. International Electronic Elements，2008，21(2)43-45

[3] Rich Rosen 开关模式LED驱动器的调光技术[J]. 电子产品世界，2009，40(10):778-781.

[4] Floyd M.Gardner.锁相环技术[M].姚剑清，译.北京：人民邮电出版社，2007

[5] Behzad Razavi.Design of Analog CMOS Integrated Circuits [M]. McGRAW-HILL INTERNATIONAL EDITION，2001

[6] 朱章华，来新泉，张艳维. 一种宽调节范围高线性度压控振荡电路的设计[J]. 电子器件，2007，37(6):34-37.

作者简介

文皓(1987-)，湖南杭州，在读硕士，主要方向为模拟IC设计。

收稿日期：2011-07-20

篇5：原油价格振荡上扬

原油价格振荡上扬

12月份国际原油价格振荡上扬.美国东北部地区遭受寒流袭击,欧佩克维持产量不变,以及欧美总体原油和油品库存水平较低是促使该月油价保持坚挺的主要原因.期间伊拉克前总统萨达姆被捕,以及对恐怖袭击的担忧也导致了油价的波动.月美国西得克萨斯中油(WTI)、英国布伦特原油以及亚洲迪拜原油的现货价格分别平均为32.14美元/桶、29.87美元/桶和28.10美元/桶,较11月份每桶分别上升1.11美元、1.14美元和44美分.

作 者：周向彤 作者单位：刊 名：中国石油石化英文刊名：CHINA PETROCHEM年，卷(期)：“”(2)分类号：F7关键词：

篇6：CIO故事之二：系统“振荡”

文质彬彬的老胡看起来书生气十足，经历却十分丰富：他做过多年的IT经理，又曾主动请缨在各业务部门挂职锻炼过，无论是IT还是公司业务，他都拿得起、放得下。这也正是CEO老王相中他当CIO的原因。对于老夏负责的销售业务，老胡并不陌生，他了解公司的销售情况，也十分清楚销售人员流失的根本原因—— CRM系统使销售管理更加透明，影响到一些人的灰色收入。

老胡盯着销售总监老夏愤怒的脸，一丝不屑和厌恶掠过心头。他不是不知道老夏的“小九九”。这老夏确实是个能人，为公司营收的快速增长立下了汗马功劳。但是这两年，他的销售部门几乎变成了独立王国，部门的小金库和Sales的灰色收入早已是公开的秘密。他自恃是公司的功臣，觉得公司奈何不了他，却没想到这次 CEO决定上马的CRM系统将他的独立王国“削藩”了。老胡清楚此番老夏拉下脸堂而皇之地指责CRM，背后真实的理由其实是上不得台面的。

在实施CRM系统前，老胡已经对系统外的人际环境和可能对业务的“影响”进行了充分的论证。这次夏总监的“地震”多少在他的意料之中。

老胡这种超越业务和IT、跨越部门界限，站在企业整体角度考虑问题的习惯不是一天形成的。他也是经过艰苦磨练，才克服了初任CIO时的过于追究细节的毛病。记得刚上任CIO时，由于项目压力大、又总惦着点上“三把火”，老胡整天加班加点，常常泡在机房，或者“赖”在业务现场。每次，CEO老王在这些场合碰见他，都会把他拽出来，告诉他：“你既然已经是船长了，就不能像水手那样洗甲板，这样你会只见树木不见森林，事到临头才发现欠缺通盘考虑。”

面对老夏的指责，老胡心中的波澜从他平静如水的脸上一点都看不出来，

多年CIO的职业历练，让他深深领悟到CIO比其他管理者更需要精通“驭人术”：他既要获得CEO、董事长等上层管理者的支持，又要“笼络”个性迥异的下属，还必须“摆平”外部背景不同的各路IT供应商;更重要的他还得经常进行跨部门的沟通，从同一级别管理者到各部门的中层经理、基层员工，他几乎都要打到交道。结合“实战”他悟出了一整套可操作的行动指南，练就了平衡矛盾、权衡利弊的本领。

老胡知道必须设法“驾驭”面前的夏总监，否则CRM系统可能会“夭折”。但他不能求助于CEO，尽管老王对他很器重，对他的工作也很支持，但是一时之间恐怕也“降服”不了老夏。老王批准上马CRM时，老夏曾横刀立马地坚决反对过，此时如果通过老王的“高压”措施来解决问题，只怕会使事情更加复杂。

老胡和颜悦色地与老夏“哈哈”了一番，终于把他哄走了。而后，他起身去找CFO老蔡。这几年，老胡和老蔡之间的争论时时出现。CFO老蔡上任伊始，就与老胡有过“过节”，他竟然否决了CEO老王已经批准的IT预算，原因是老蔡觉得老胡瞎花钱，而老胡则觉得他不懂得信息化对当今企业营运的重要性。老蔡坚持认为IT是企业的成本中心，老胡很想证明IT也是公司的一种核心能力，但他发现自己缺乏足够的财务知识，没办法用财务术语来解释IT的价值、用财务语言来论证IT投资的收益。

在与老蔡的争吵中他认识到，他这个CIO应该会“算账”，学会从投资角度去看待IT投入，只有这样他才能帮助公司实现IT投资价值。虽然老蔡后来批准了他曾否决的预算，但他和老胡还是免不了为了IT投资收益率争论。其实，争论也是一种沟通，老胡与老蔡之间竟然通过争论建立了一种奇怪的友谊——见面时握手言欢少，私下里却惺惺相惜。这不，遇到难题的老胡向老蔡求助来了。

老胡从财务总监的办公室离开时，心中已经豁然开朗，老蔡告诉他由于CRM系统提高了公司的销售收入、保障了股东权益，还把销售部员工的灰色收入转化为合法薪酬，同时打击了中饱私囊的个别人，得到了董事会的一致认可。销售总监老夏只有从公司整体利益出发，服从CRM带来的改变，否则……

篇7：化学振荡反应微机自动测试系统

本文介绍了化学振荡反应微机自动测试系统的设计及功能.该测试系统硬件包含四大模块:温度测试和显示模块、化学振荡反应的振荡周期测试和显示模块、电压测试模块、数据上传到计算机的通信模块,系统也可以脱离计算机独立使用.下位机软件采用汇编语言编写,上位机用Visual Basic 6.0语言编写.该测量系统可对化学振荡反应实验全过程的数据进行采集和测量,具有使用方便,设计新颖,实验数据稳定,现象直观等特点.

作 者：梁燕萍 张昌民 贾剑平唐山  作者单位：西安电子科技大学理学院,陕西,西安,710071 刊 名：计算机与应用化学  ISTIC PKU英文刊名：COMPUTERS AND APPLIED CHEMISTRY 年，卷(期)： 21(5) 分类号：O64 关键词：化学振荡反应   测量系统   数据采集  

篇8：振荡电路

1仿真分析

现以RC桥式正弦波振荡电路仿真实验为例, 介绍Multisim2001在模拟电路实验中的应用。启动multisim2001, 打开一个空白的电路图文件, 也可执行菜单File/New创建一个新的空白原理图文件, 创建如图1所示的RC桥式正弦波振荡电路。R1、C1、R2、C2构成正反馈选频网络, R3、RP、R4构成负反馈。通过元件工具栏进行元器件的选用, 通过仪器工具栏进行仪器选用, 并按图1进行位置调整, 然后进行导线连接与调整。电路的颜色、尺寸和显示模式可根据需要自行设置。

1.1振荡波形分析

仿真电路如图1所示, 启动仿真开关, 双击XSC1双踪示波器, 调节时基控制刻度为500μs/div, 调节电位器RP的阻值, 按A键 (按A健, 电阻百分比增大, 按a键, 电阻百分比减少) , 当增大RP电阻百分比至一定时, 电路不能振荡。百分比约为65%时, 电路能振荡且输出波形较好, 如图2所示。当减小RP电阻百分比至30%时, 输出波形产生严重失真, 如图3所示。

1.2振荡周期

如前所述, 按图1调节RP, 使输出波形幅度最大且不失真, 用鼠标移动示波器标尺, 可测得正弦波的周期=s T 640µ, 则振荡频率kHZTf 1==56.1, 在测量误差范围内, 与理论值=RCT 2π一致。双击R1和R2, 改变电阻阻值, 使KRRΩ==521, 重启仿真开关, 观测输出波形, 再次移动示波器指针, 再次测得周期。波形如图4所示。

1.3稳幅环节

电路中D1、D2起稳幅的作用, 调节RP, 使输出波形幅度最大且不失真。双击二极管D1或D2, 设置D1或D2为开路状态, 观测输出波形如图5所示。

2结语

从以上的仿真实验可知, 把Multisim2001软件应用于模拟电子实验, 能快速准确地进行电路性能分析, 极大地提高效率和直观性。除此以外, 还能进行模拟电子实验的故障模拟。总之, 将其仿真功能进行仿真实验教学, 不仅能够培养学生的实践能力, 而且能有效提高学生对电路的认知能力和分析问题、解决问题的能力, 也为目前提高课题教学质量提供了帮助。

参考文献

[1]章彬宏.模拟电子技术[M].北京:北京理工大学出版社, 2008.

[2]胡宴如.模拟电子技术[M].北京:高等教育出版社, 2004.

篇9：振荡弱势宜观望

近期市场走势呈现出冲高回落的震荡格局。4月初由于蓝筹股的强势，大盘重回3000点，并一路震荡上行，然而好景不长，在前期高点和3100点压力位之下，大盘冲高无力，而个股分歧也开始加大，特别是创业板、中小板个股跌势惨重，导致市场陷入杀跌行情，指数也回调到3000点下方，一度跌破2900点，最终收官之战勉强站上2900点和半年线。

东莞证券策略分析师费小平在接受本刊记者专访时表示，4月反弹行情陷入终结主要是因为持续紧缩政策导致的资金面相对趋紧以及年报、季报业绩兑现带来的“挤泡沫”效应。

进入5月，市场形势相对严峻，中小板和创业板的调整风险较为明显，与此同时，蓝筹股走势尚难支撑起大盘的强势反弹，此外，政策面对通胀的调控仍将继续，市场短线将重回弱势。

市场环境分析

5月份宏观经济环境依然严峻，其中首当其冲的就是通胀问题。费小平认为，市场似乎又在重演2007年高通胀的情形。2007年CPI的大幅上涨，一方面是在于经济增长强劲，带动需求上升，而另一方面，资金推动国际油价出现大幅度攀升，推升了全球的物价。而现在市场似乎又回到2007年的翻版。不过不同的是，目前经济处于复苏势头，增速已经大幅回落，而国际油价虽然持续走高，主要受到美元的大幅贬值和超发货币后的流动性泛滥。

面对如此大的通胀压力，政策面的调控显然不会盲目放松，进一步趋紧也是必然的。虽然前四个月央行的调控节奏非常之快，但上半年仍有加息或者上调存款准备金率的动作。而从管理层的讲话中提到，对于存款准备金率的调整没有上限限制，也部分说明其还有上调空间。

此外，市场在资金面上的压力仍有待缓解。从银行同业拆借利率走势可以看到，年初2月份出现一波拆借利率大幅上升走势，而进入4月份，同样出现一波利率大幅上涨走势，而上涨背后的背景都源于央行加息和上调存款准备金率。考虑到5月份仍有加息或上调存款存款准备金率可能，使得短期银行间资金压力仍会持续。

从流动性的指标(即M1和M2)增速来看，在信贷严控态势下，货币增速继续下滑势头，增速普遍下滑到20％以下，特别是3月份M1增速已经只有15％，说明管理层对于流动性的调控已经出现初显成效。对短期市场资金面构成压力。

从资金流入流出的测算来看，4月份资金呈现出净流出态势。虽然上半月还延续流入态势，但下半月流出迹象明显，也打破了自年初以来的持续净流入态势。而从开户数据也看到，随着市场的调整，A股开户数有所降温，但月末持仓A股账户数和周参与交易的A股账户数维持高位。

而在解禁减持压力方面，相比于2、3月份，减持压力加大，无论是大非还是小非都加大了减持力度，特别是大非在4月当月减持超过4亿股。另外，大宗市场交易数量增多，也成为产业资本减持的另外途径。

根据公开资料统计，5月份沪深两市将有119家上市公司限售股解禁上市，市值2666.93亿元，较4月份微降。不过，5月份限售股解禁市值依然为年内单月解禁市值第三高。其中，股改限售股的解禁市值为760.74亿元，较4月份减少24.99％；首发、增发配售、定向增发等部分解禁市值1906.19亿元，较4月份增加8.64％。随着年报披露完毕，对于减持的限制解除，预计在5月份将再度面临减持压力，也将成为大盘上涨的一大阻力。

行情研判：短线回归弱势

从年初到4月份，市场的主线还是非常明朗的，即蓝筹股的回归行情，但在4月份后半段，蓝筹股也都有所分化，有色、煤炭、地产等板块出现回调。使得市场走势开始反复，蓝筹股的风格转换只转了一半就有停止的迹象。

费小平认为，市场个股的调整压力打击了市场炒作热情，像中小板、创业板个股，由于泡沫高企，在短短不到一个月时间，很多个股跌幅超过20％，造成了个股的大面积回调，而另外还有些业绩“地雷”股，随着业绩公布而出现大幅度回调。最终市场人气匮乏，尽管蓝筹股中涌现出新的热点，即电力股，近期由于有上调电价预期，结果4月份集体走强，但市场依然无法抵挡个股普跌的局面。

经过4月末连续的回调和适度企稳后，上证指数勉强站上2900点和半年线。从技术面来看，近期市场的形势相对严峻。短期市场将重回弱势，虽然有做技术性反弹动力，但反弹将可能遭到3000点压力。中小板和创业板的调整风险较为明显，创业板指数跌破1000点，已经回到年底低点，而据其上市以来的新低仍有10％左右的空间。考虑到创业板扩容压力和估值高企，短线调整压力将会继续显现，技术面或许有小幅反弹，但中期创业板走弱趋势已经逐步明朗，对于大盘的活跃度将构成持续压力。

与此同时，蓝筹股走势尚难支撑起大盘的强势反弹，地产股仍持续受到政策面压力而走势疲软，而钢铁、有色等前期强势板块也开始回调，随着一季度的披露，金融股的利好已经逐步兑现，期待更多的超预期并不现实，反倒有可能出现适度回调压力。此外，政策面对于通胀的调控仍将继续，因此，短期行情并不会非常顺利，在经历了4月份的较大幅度回调后，市场短线将重回弱势，当然考虑到前期个股调整幅度不小，不排除短线出现技术性反弹动作，但反弹将会受到上方压力。

费小平认为，中小板和创业板的走弱反应出目前市场资金面的相对趋紧。中小板和创业板业绩仍维持增长，但增速低于预期，且有扩容压力，短线可能会有技术性反弹，中期整体压力依然存在，预计仍将保持弱势。此外，蓝筹股风格转换有所分歧，预计恐难持续。短期可能会有些补涨的板块，但随着前期强势板块的回调，短线也面临回档压力。银行或许仍可维持强势，但钢铁、有色等板块将面临回调压力。不过考虑到蓝筹股整体估值不高，回调力度相对有限。从基金一季报可以看到，机构出现明显的减仓迹象，对后市观点趋于谨慎，使得短线市场缺乏强烈做多动力。

行业配置：关注补涨板块与大消费

费小平指出，由于短期市场风险较大，因此投资者在个股板块的选择上应该更加谨慎。

首先，建议关注补涨板块。相比于其他已经上涨的板块，没有涨过的板块还是存在补涨的概率。在此，可继续关注公用事业股(主要是电力)、公路、医药和少量的电子信息板块。

电力股近几年都没有什么表现，但近期受益于管理层上调电价预期，短线表现突出，预计补涨效应仍有望持续。公路股基本上处于超跌态势，不过整体估值水平较低，由于盈利相对稳定，应有超跌反弹机会。医药股由于受到医改导致的药价下调压力，短线业绩出现一定影响，但随着股价的超跌和业绩的逐步回升，后市仍有反弹机会。

其次，关注受益于结构调整的大消费类板块，市场弱势条件下具备一定的防御性，受政策支持且一季度业绩表现都相对不错，像商业、旅游、酿酒等。

篇10：电传飞机人机闭环系统的诱发振荡

电传飞机人机闭环系统的诱发振荡

具有潜在危险、突发性的,可能导致飞行失控的严重人机闭环诱发振荡(PIO--Pilot Induced Oscillation)是电传飞机发展阶段频频发生飞行事故的首要原因.迫使人们去研究它产生的飞行动力学机理;查明引发它的飞行控制系统设计缺陷,寻找防范严重PIO的设计方法、工具和工作流程…….电传飞机的PIO事故,实际上在世界范围内推动了对人机耦合问题的`新一轮的再认识,其中包括提出更确切的定义;提出更全面的多种分类方法;开发更有效的,考虑非线性因素、能辨识严重PIO振荡趋势的评估准则.

作 者：冯亚昌 李陆豫 FENG Ya-chang LI Lu-yu  作者单位：冯亚昌,FENG Ya-chang(北京航空航天大学,自动控制系)

李陆豫,LI Lu-yu(沈阳飞机设计研究所)

刊 名：北京航空航天大学学报  ISTIC EI PKU英文刊名：JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OF AERONAUTICS AND ASTRONAUTICS 年，卷(期)：2000 26(1) 分类号：V212.12 V249.1 关键词：人-机系统   人机振荡   电传飞行控制系统  

篇11：振荡电路

作为电力系统稳定性的重要侧面,次同步谐振/振荡,从20世纪70年代至今,一直得到广泛的关注和研究。而随着电力系统的演变发展,SSR/SSO的形态和特征也处在不断的变化之中。1970年代,美国Mohave电厂发生的恶性SSR事件开启了机组轴系扭振与串补、高压直流等相互作用引发SSR/SSO的研究高潮;1990年代初开始,柔性交流输电系统(flexibleACtransmissionsystems,FACTS)技术兴起,推动了电力电子控制装置参与、影响以及抑制SSR/SSO的研究。21世纪以来,随着风电、光伏等新型可再生能源发电迅速发展,其不同于传统同步发电机的,采用变流器接入电网的方式,不仅影响传统的扭振特性,且与电网的互动正导致新的SSR/SSO形态,它们的内在机理和外在表现都跟传统SSR/SSO有很大的区别,难以融入IEEE在20世纪中后期逐步建立的术语与形态框架中,从而给该方向的研究和交流带来不便。目前,亟需针对SSR/SSO的新问题和新形态,扩展进而构建更通用的“学术语境”。本文先简要回顾SSR/SSO的发展历史,重点讨论其形态分类,然后尝试提出一种新的分类方法,继而通过实例分析风电机组参与的新型SSR/SSO,最后讨论多形态SSR/SSO的共存与互动问题。历史回顾

20世纪30年代,人们就认识到同步发电机和电动机对于电网中电抗与串补电容导致的次同步频率电流呈感应发电机(inductiongenerator,IG)特性,进而导致电气振荡或自励磁(self-excitation,SE)[1]。但是,1970年以前只是将发电机轴系看成一个单质块刚体,没有意识到机械扭振模式的参与。直到1970年底和1971年美国Mohave电厂先后发生2次大轴损坏事件,人们才认识到串补电网与汽轮机组机械系统之间相互作用可能导致扭振机械谐振(torsionalmechanicalresonance)的风险。

文[2]首次提出了SSR、SSO、感应发电机效应(inductiongeneratoreffect,IGE)和暂态扭矩放大(torqueamplified,TA)等概念。文[3]提出了扭振(模态)互作用(torsional(mode)interaction,TI)的概念,并说明其为串补输电系统的3种稳定性问题之一(其他2种是机电振荡和电气自激(electricalself-excitation)),并首次讨论了暂态扭矩(transienttorque)问题。

1974年,IEEE电力系统工程委员会的动态系统性能工作组成立了一个专门的工作小组来推动对SSR现象的认识,它在1976年首次公开发布了第1份IEEE委员会报告[4],并在1979年对该报告进行了第一次文献补充[5],将SSR的形态划分为感应电机效应(inductionmachineeffect,IME)和扭振(torsionaloscillation,TO)。此后每隔6年出版一次文献补遗[6-8],总结相关理论、分析方法与控制手段的最新进展。1977—1980年间,美国西部电网的Navajo电厂[9]、SanJuan电厂[10]相继出现SSR问题,以此为契机,学术界对SSR/SSO开展了大量的理论与实证研究。1980年,IEEE委员会在其报告中明确了SSR、SE(包括IGE/IME和TI)和STA(shafttorqueamplification)等术语定义[11]。

在发现串补电容导致SSR的同时,加拿大Lambton电厂发现电力系统稳定器(powersystemstabilizer,PPS)会恶化低阶扭振模态的阻尼,进而导致扭振[10]。1977年10月,在美国SquareButteHVDC系统调试中发现直流换流站与相邻汽轮发电机组的低阶扭振模态相互作用,导致HVDC-TI现象[12]。针对这些新情况,IEEE委员在1985年第2次文献补充[6]和新版定义[13]中增加了“装置型次同步振荡(devicedependentSSO)”的分类,将直流换流器、静止无功补偿器(staticvarcompensator,SVC)[14]、PSS、变速驱动以及其他宽频电力控制设备与邻近的汽轮机组之间相互作用引发的次同步振荡(SSO)归为这一类别,并针对HVDC、PSS这一类控制参与的次同步振荡问题首次提出了控制相互作用(controlinteraction,CI)的概念;而SSR仍然限于汽轮机组与串补输电系统的相互作用。1991年第3次文献补充[7]中提到极长、高并联电容补偿线路也可能引发低阶TI,并针对HVDC引发的TI提出了次同步扭振互作用(subsynonoustorsionalinteraction,SSTI)的概念。1992年,IEEESSR工作组对SSR/SSO进行了概括性分类[15]：将SSR限定为串补电容与汽轮发电机 的相互作用,包括IGE、TI、TA共3类;SSO是指汽轮发电机与系统其他设备(PSS、SVC、HVDC[16]、电液调速、变速驱动变换器等)之间相互作用引发的次同步振荡。1997年,第4次文献补充[8]中阐明,轴系扭振同样存在于异步电机、柴油机组、同步电动机中。关于水轮机组相关的SSR/SSO问题,文[17]报道了具有低“发电机-水轮机惯性比”水轮机组接入直流系统的SSTI问题;文[18]指出,接入串补电网的水轮机组也会出现IGE现象,并可能因故障导致高幅暂态扭矩。

20世纪末至今,在美国等西方国家,汽轮机组扭振相关的SSR/SSO理论与实践已逐渐成熟,且新增火电机组和串补装置减少,SSR/SSO问题不再突出,相关研究减少。而21世纪以来,中国、印度、巴西等国家的串补和直流工程增多,导致SSR/SSO问题突出,进而启动了新一轮的理论和实践工作,并取得了大量新的成果。如：文[19]深入分析了HVDC引发SSO的机理;文[20]通过优化火电经串补送出的规划和运行方案降低了SSR发生的风险;文[21]验证了在转子侧变流器控制器处加装滤波器来抑制SSO的方案的可行性;文[22]提出了叠加次同步正向电压从而对次同步电流进行阻尼的设计思路;而文[23]则从机网相互作用方式出发,通过优化晶闸管可控串联补偿装置(TCSC)的参数来抑制次同步振荡。

同时,新型发、输电技术,如可再生能源发电和柔性交直流输电技术的快速发展,带来新的SSR/SSO问题,并引起学术界和工程界的广泛关注。

1990年代兴起的FACTS技术推动了SSR/SSO两方面的研发工作：其一是包含新型串补技术的FACTS控制器,如TCSC[24]、SSSC、GCSC和UPFC等对SSR/SSO特性的影响研究;其二是基于各种串、并联或混合FACTS控制器实现对SSR/SSO的阻尼控制。同时,随着直流输电技术的发展,其对SSR/SSO的影响特性也在发生变化。基于电容换相变流器的CCC-HVDC仍跟传统LLC-HVDC一样,存在激发SSO或SSTI的风险[25]。而基于电压源变流器(voltagesourcedconverter,VSC)的柔性高压直流输电(VSC-HVDC)则仅在某些特殊工况下会导致临近机组的电气阻尼降低,但导致SSO的总体风险则大大降低[26]。对柔性交直流输电控制器的研究进一步扩展到一般性的VSC[27]。研究表明VSC可能对临近机组的阻尼产生影响,但其极性和大小跟其具体的控制策略和参数密切相关。

随着风电、光伏等可再生能源发电的迅速发展,并通过电力电子变流器大规模集群接入电网,其参与或引发的新型SSR/SSO问题得到广泛关注[28]。早期主要讨论自励磁感应发电机(self-excitedinductiongenerator,SEIG)和双馈感应发电机(doubly-fedinductiongenerator,DFIG)型风电机组与串补/HVDC相互作用引发SSR/SSO的风险[29]。分析表明,SEIG以放射式接入高串补度电网末端时,会产生感应电机自激(即IGE)和TA风险,但不会导致TI[16]。DFIG因变流器控制、特别是电流内环控制的参与,会大大加剧IGE风险[30]。典型例子如,2009年10月美国德州南部某电网因线路故障造成双馈风电机群放射式接入串补电网,引发严重SSR进而导致大量机组脱网以及部分机组损坏的事件。该新型SSO现象主要源于变流器控制与串补电网的相互作用,因而也被广泛称为次同步控制相互作用(subsynonouscontrolinteraction,SSCI)[31-32]。2011年始,我国华北沽源地区风电场在正常运行工况下也多次出现类似SSR/SSCI事件,表明在较低串补度和正常工况下,变流器控制也可能导致不稳定的SSR风险[33-34]。随后又开展了直驱风机是否会引发SSR/SSO的研究,但长期以来没有形成一致结论。文[35]认为直驱风机采用全变流器接口因而对SSTI呈显固有的免疫特性;但文[36]发现直驱风机对传统次同步振荡的整体电气阻尼有负面效应;文[37]指出直驱风机与柔性直流相互作用可能引发次同步和谐波振荡问题。直至2015年7月1日,我国新疆哈密地区发生的大范围功率振荡事件实证了：直驱风电机群与弱交流电网相互作用可能引发严重的SSR/SSO,且当其振荡功率的频率接近火电机组扭振频率时,会激发严重的轴系扭振,危害电网和机组安全运行。2 形态分类

从历史上来看,SSR/SSO形态是多样化的,而且处在不断的动态发展中。对其形态进行适当的分类有助于加深物理认识和建立共同的科研语境。在1970年代末至1990年代中期,IEEEPSDP分委会对此开展了细致的工作,但进入21世纪以来,相关工作逐渐停顿。而新型SSR/SSO现象的出现导致目前对其名称和分类上比较混乱的局面。本节先回顾IEEE关于SSR/SSO的形态分类,然后尝试提出一种新的分类方法。2.1 IEEE已有分类方法

IEEE电力系统工程委员会、PSDP工作组的SSR专门工作小组于1979年发布的第1次文献补充[5]中对SSR的形态进行划分,此后经多次修正,最近的版本是1992年发布的[15]。如图1所示,总体上分为SSR和SSO两大类,SSR为汽轮发电机与串补电容的相互作用,包括IGE、TI和TA3个子类;SSO是指汽轮发电机与系统的其他快速控制设备(如PSS、SVC、HVDC[16]、电液调速、变速驱动变换器)的互动。更普遍地,只要设备的控制或反应足够快,能对次同步频率的功率或转速变化做出响应,即可能影响或引发SSR/SSO。

图1 IEEEPSDP-SSR工作小组对SSR/SSO的形态分类 2.2 建议的新分类方法

风电等变流器式电源参与或引发的次同步功率振荡现象出现后,原有分类方法不再适用,故本文尝试提出一种新的SSR/SSO形态分类思路。SSR/SSO的2个关键要素是：振荡模式的主导来源和机网间的相互作用方式;根据前者可将电力系统中出现过的各种SSR/SSO在形态上分为3大类,进一步可依据后者来细分,如图2所示。

第1类形态源于旋转电机的轴系扭振,其中旋转电机包括大型汽轮机组、水轮机组、1-3型风电机组和大型电动机;系统中的串联电容、高速控制装备/器(包括SVC、LCC-HVDC、VSC-HVDC、PSS/电液调速)以及进行投切操作的开关等对机械扭振做出反应,可能导致机组在对应扭振模式上的阻尼转矩减弱乃至变负,造成振荡的持续乃至放大。

第2类形态源于电网中电感(L)-电容(C)构成的电气振荡,交流串补电网、各种滤波电路以及并联补偿都存在构成L-C振荡的电路元件,仅从电网来看,由于网络元件具正电阻特性,不会导致该L-C振荡的持续或发散,但旋转电机(包括同步/异步发电/电动机)或者电力电子变流器在特定工况下可能对该振荡模式呈现“感应发电机/负电阻”效应,当负电阻超过电网总正电阻时,就可能导致L-C振荡发散;当然,电机或变流器也会改变等值电感/电容参数,从而在一定程度上改变振荡频率。

第3类形态则源于电力电子变流器之间或其与交流电网相互作用产生的机网耦合振荡,与第1、2类形态不同,这一形态往往难以从机组或电网侧找到初始的固有振荡模态,如果基于阻抗模型来解释,它也可以看作是多变流器与电网构成的“虚拟阻抗”在特定频率上出现串联型(阻抗虚部0、实部≤0)或并联型(阻抗无穷大)谐振的现象。

实际系统中,3种形态的振荡是可以共存的,特定情况下2种形态振荡的频率相互接近(或互补)时,甚至会出现风险更大的共振现象,譬如第1种形态的机组扭振频率与第2种形态的电气振荡频率接近互补时,会导致严重的共振发散现象,对应IEEE定义的TI型SSR。图2同时展示了本文分类方法与之前IEEE分类方法,以及新型SSR/SSO概念的关系。可见,新分类方法能兼容此前形态,具有很好的包容性和可扩展性。

图2 建议的SSR/SSO形态分类方法 3 风电机组参与或引发的新型SSR/SSO 风电机组包括SEIG、DFIG、PMSG等不同类型,其中SEIG没有变流器接口,其在SSR/SSO中的作用与传统异步机类似,而DIFG和PMSG则部分或全部通过变流器与电网耦合,从而带来新的SSR/SSO现象,典型实例如：2009年10月美国德州某风电场的SSR事件[38],2011年以来我国河北沽源地区多次出现SSR[33-34],以及2015年我国新疆哈密地区的7.1次同步功率振荡事件。下面分别以后两者为例来揭示DFIG和PMSG型风电机组引发新型SSR/SSO的形态特征。3.1美国德州风电机组SSCI事故

发生事故的风电场位于美国德克萨斯州南部,接入德克萨斯电力可靠性委员会电网(ElectricReliabilityCouncilofTexas,ERCOT)。截至2009年,德克萨斯州南部已有两条345kV串补线路,分别是朗山—爱丁堡线和纳尔逊夏普—里奥翁多线,正常运行时的串补度为50%。2个双馈风机风电场从位于朗山—爱丁堡线中点左右的阿霍电站接入电网。事故发生当天,朗山—爱丁堡线路发生故障,引起阿霍—纳尔逊夏普段跳闸,最终导致这2个风电场呈放射性接入ERCOT电网。由于线路长度缩短,并且串补装置靠近里奥翁多一端,因此与风电场相连的线路串补度骤升至75%,电网发生次同步振荡。在事故发生的短短0.4s内,电网电压电流畸变量就达到了300%,造成大量风机脱网和双馈电机的撬棒损坏[39-40]。事后,该事故被定性为双馈电机控制系统和串补线路之间的相互作用引发的发散振荡[38,40]。该SSR起源于串补线路的串补度上升,电网的L-C振荡为主导因素。

3.2沽源地区双馈风电机群-串补输电系统的SSR

图3 DFIG-串补电网的阻抗模型

沽源风电场位于我国河北省西北部地区,截至2014年底,总装机容量超过3000MW,主体机型为DFIG,风电场以放射式网架汇集到500kV沽源变电站,然后经同塔双回串补线路分别连接到蒙西电网和华北主网,对应线路串补度分别为40%和45%。自2011年串补投运,多次发生频率为3~10Hz的SSR现象,并造成多起风电机组因谐波过量而切机弃风的事故。大量分析表明,该SSR为双馈风机控制参与的IGE,也称SSCI。其机理可采用图3所示的等效阻抗模型来解释[41]：电网中的电感和串补电容构成L-C振荡,而DFIG机群在该振荡频率附近等效为由电阻(RDFIG)和电抗(XDFIG)串联而成的阻抗模型(impedancemodel,IM)[33]。由于其内嵌变流器控制的作用,在特定风速条件下,RDFIG将呈绝对值较大的负值,并克服掉网络电阻,从而使得整体电阻小于0,从而导致不稳定的次同步谐振。与传统IGE现象不同的是,DFIG的变流器、特别是转子侧变流器控制对负电阻的形成和大小有决定性作用。

上述理论分析得到了现场实测结果的验证。作为示例,图4给出了2013年3月19日发生不稳定SSR(频率为7.3Hz)时韩家村双馈风机风电场的实测次同步阻抗,可见它表现为正电抗和负电阻。这一SSR案例中,电网中线路电感与串补装置构成的L-C电气振荡是SSR的主导来源,而双馈风机的变流器控制对该振荡模式产生了放大作用(负电阻效应),从而造成了发散的功率振荡。很明显,它属于新分类方法中的第2类SSR形态。

图4 韩家村风电场的实测次同步阻抗(7.3Hz)3.3 哈密地区直驱风电机群-弱交流电网的SSO 我国新疆哈密北部地区的风电装机容量持续增长,到2015年初已经超过3000MW,主体是基于永磁发电机(PMSG)的直驱风机,所接入的当地交流电网十分薄弱,风电汇集点的短路比在1.5左右,并经35/110/220/750kV多级远距离线路接入新疆主网。2015年以来,风电接入地区电网多次出现频率不固定(20~30多Hz)的功率振荡。2015年7月1日,次同步功率振荡甚至扩展到整个哈密电网,导致风电场约300km外的火电机组出现强烈轴系扭振而被切机。理论分析表明[42-43],当直驱风电机组群接入弱交流电网时,机网相互作用的动态特性受变流器控制主导,可能产生次/超同步频率的不稳定模式,在该次/超同步频率下,直驱风电机组群的阻抗模型表现为负电阻、容抗特性,一旦在特定条件下,风电场等效负电阻克服了网络正电阻后,就会激发由系统电抗L和风电机等效容值C所决定频率的电气振荡,此即前述第3形态的机网耦合(虚拟阻抗)型SSR/SSO。当该电气振荡的频率跟临近汽轮发电机组的机械扭振频率接近互补时,将进一步在机组轴系激励出强烈的扭振,造成机组扭振保护动作而动作于切机。其原理如图5所示。

图5 新疆哈密地区SSR/SSO现象的电路机理

图6 直驱风电场的次/超同步阻抗(19/81Hz)图6给出了某次振荡过程中某直驱风电场的实测阻抗特性,对应次/超同步频率为19/81Hz;可见次/超同步阻抗均呈负电阻、容抗特性,证实了理论分析结果。3.4 风电机组相关SSR/SSO的共同特点 1）机理上均涉及多变流器间及其与电网之间的动态相互作用,跟汽轮机组轴系扭振引发的传统SSR/SSO有本质的区别。

2）振荡的频率、阻尼及稳定性受变流器和电网诸多参数,乃至风、光等外部条件的影响,具有决定因素复杂、大范围时变的特征。

3）变流器过载能力小,使得控制易于限幅,导致振荡往往始于小信号负阻尼失稳,而终于非线性持续振荡。

4多形态SSR/SSO的共存与互动 实际系统中汽轮机组、各类风机、串补、柔性交直流控制器是并存的,因此各种形态的SSR/SSO模式也是共存的;实践中,有时一者为主,另一者为辅;有时相互作用,导致更复杂的情形。典型的多形态SSR/SSO共存的场景包括：

1）电网L-C振荡与汽轮机组扭振(TI)的共存与相互作用。汽轮机组通过串补输电时产生的传统SSR即为这种情形,当L-C的电气谐振频率与汽轮机组轴系扭振频率接近互补时,会产生严重的共振现象,亦即次同步“谐振”的要意所在。

2）机组应用阻塞滤波器时的IGE与TI共存。在汽轮机组和串补构成的机网系统中,当串补度较低(如50%以下)时,SSR通常以TI为主,IGE为辅;但阻塞滤波器的非线性阻抗特性导致电网在扭振互补模式附近产生明显的电容效应,从而导致严重的IGE或电气自励磁现象;从而导致IGE和TI风险共存的情形,典型的如托电托电厂的情况[44]。

3）风火打捆-直流外送系统的多形态SSR/SSO共存与交互。前述哈密地区即为此类情形,直驱风机与弱电网的机网耦合振荡,可在特定条件下激发汽轮机组轴系扭振,而同时HVDC控制作用也可能导致汽轮机组低阶扭振模态的放大;它们交织在一起,相互影响,构成非常复杂的场景。结论与展望

本文在回顾SSR/SSO发展历程和IEEE对其形态分类的基础上,以振荡模式主导来源和机网相互作用方式为划分依据,提出一种新的SSR/SSO形态分类方法,包括机组轴系扭振、电网L-C谐振和机网耦合(虚拟阻抗)振荡3大类别,从而涵盖了近年来出现的以3-4型风电机组参与的新型SSR/SSO现象,克服了IEEE原分类方法的不足。通过实例验证了风电机组参与的新型SSR/SSO形态的机理特征,并讨论了多形态SSR/SSO的共存与相互作用关系,为进一步理论研究与工程实践提供了参考。