电磁暂态分析软件包PSCAD_EMTDC

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电磁暂态仿真工具EMTDC应用

动的措施。
关键词：电磁暂态
电压波动
仿真
中图分类号：Ｔ７文献标识码：Ｂ文章编号：１０７４（０８２— ０２—０Ｍ６０６— ３５２０）００２４
１前言
云南电网规模不断扩大，结构日益复杂，任何一处发生扰动事件，都可能对５０Ｖ主网产生０ｋ影响；近年来，５ｏＶ大昆线出现了多次电压异０ｋ常波动，其中部分事件已经确认了扰动源，但也存在原因不明的情况。鉴于上述情况，在以下方
收稿日期：２０Ｏ一７０８一１Ｏ
２２
侧充电，漫湾机组定子电压参考值为１０ｐ，漫．６ｕ
湾联络变压器模型考虑饱和，其励磁特性拐点为
维普资讯
第３６卷
电磁暂态仿真工具ＥＴＣ应用ＭＤ
控制参数，以便对机网交互作用进行多角度研究。３）对未确认扰动源的电压波动事件，将假定多种可能的扰动事件，并进行详细电磁暂态仿
真计算，对这些扰动源产生５０Ｖ电网电压波动０ｋ
的可能性进行确认。４）对于以往在大朝山５０Ｖ电压波动分析０ｋ工作中提出的有关扰动源设想，也进行仿真计算；总之，在上述工作基础上，针对确认的、可能的扰动源，总结有效措施，抑制这些扰动源所引起的云南电网５０Ｖ系统电压波动，并建成云南０ｋ

PSCADEMTDC 实验指导教程 (试用版)

PSCAD/EMTDC 实验指导教程（试用版）西南交通大学电气工程学院电力系统仿真实验室二OO七年九月第一章PSCAD/EMTDC软件介绍1.1 概述PSCAD/EMTDC是加拿大马尼托巴高压直流研究中心出品的一款电力系统电磁暂态仿真软件，PSCAD（Power Systems Computer Aided Design）是用户界面，EMTDC （Electromagnetic Transients including DC）是内部程序。

EMTDC最初代表直流暂态，是一套基于软件的电磁暂态模拟程序。

Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了EMTDC的初版，编写这个程序的原因是因为当时现存的研究工具不能够满足曼尼托巴电力局对尼尔逊河高压直流工程进行强有力和灵活的研究的要求。

自此之后程序被不断开发，至今已被广泛地应用在电力系统许多类型的模拟研究，其中包括交流研究，雷电过电压和电力电子学研究。

EMTDC开始时在大型计算机上使用。

然后在1986年被移植到Unix系统和以后的PC机上。

PSCAD代表电力系统计算机辅助设计，PSCAD的开发成功，使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能，而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端。

可模拟任意大小的交直流系统。

PSCAD V1 1988年首先在阿波罗工作站上使用，然后大约在1995年PSCAD V2开始应用。

PSCAD V3以PC Windows作为平台，在1999年面世。

目前最新版本的是PSCAD V4.2.1。

用户可以通过调用随EMTDC 主程序一起提供的库程序模块或利用用户自己开发的元部件模型有效地组装任何可以想象出的电力系统模型和结构。

EMTDC的威力之一是可以较为简单地模拟复杂电力系统, 包括直流输电系统和其相关的控制系统。

采用PSCAD/EMTDC进行的典型模拟研究包括：●一般的交流电力系统电磁暂态研究●直流输电结构和控制●FACTS(灵活交流输电系统)元部件模型●由于故障、断路器操作或雷电冲击引起的电力系统的过电压研究●绝缘配合研究●谐波相互影响研究●静止补偿器研究●非线性控制系统研究●变压器饱和研究, 如铁磁振荡和铁芯饱和不稳定性研究●同步发电机和感应电动机的扭矩效应和自励磁研究●陡前波分析●研究当一台多轴系发电机与串补线路或电力电子设备相互作用时的次同步谐振现象●向孤立负荷送电电力系统数字仿真实验室使用PSCAD/EMTDC主要进行一般的交流电力系统电磁暂态研究，进行简单和复杂电力系统的故障建模及故障仿真，分析电力系统故障电磁暂态过程。

PSCAD简介.

于文件中。数据存储文件名称
是否进行多重运行多重运行时的输出
多重运行的数目
快照拍摄时刻或间隔快照存储文件名或基准名快照拍摄方式
11
电阻、电感、
各页面负列荷表
4、元件与模块
电源
数据
控制
故开障关、分页式电电元力子件库
通信
变压器
电机
运算
架空线
电缆
表计
保护
录波、存储
操作序列
逻辑运算
耦合线
各元件列表
12
双击元件，弹出元件参数对话框
单线显示或是三相显示
4、元件与模块(以电源为例)
参数修改下拉列表
电源名字，不要重名
电源阻抗类型
电源控制方式
零序电抗和正序电抗关系
阻抗单位，标幺值或有名值
选择外部控制时，输入角的单位，
rad或deg
13
4、元件与模块
自定义元件有两种：一种是常规 component(元件)，一种是page module(模块)；区别在于前者内部不再包含任何元件；后者可以是元件的组合。创建时的区别在于是否选中page module选项。
2、工作环境（PSCAD主界面）
菜单栏
工具栏按钮和Word中意义基本一致
当前运行程序
元件库
元件快速拖入
Workspace 窗口
Message tree, 运行信息、错误信息（错误消息有一个红色的叹号标志，警告消息有一个黄色的叹号标志）等
工作窗口（画布）
Output窗口
设计编辑器
6
2、工作环境（PSCAD主界面）
4、研究领域包括：
研究电力系统中断路器操作、故障及雷击时出现的过电压；

基于PSCAD／EMTDC的异步电动机定子绕组单相故障仿真

２１年５月０１
洛阳师范学院学报
ＪｕａｆＬｏａｇＮｏｍａｎｖｒｉｏｒｌｏｕｙｎｒｌＵｉｅｓｔｎｙ
Ｍａ．，ｙ２０１１
第３Ｏ卷第５期
Ｖ０．０Ｎｏ５１３．
基于ＰＣＤＥＤＣ的异步电动机ＳＡ／ＭＴ定子绕组单相故障仿真
收稿日期：００一ｌ２１２—１４
０１２ＰＵ）机械阻尼：．０（．．；．２（．．；００８ＰＵ）额定功率因
数：．５ＰＵ）额定效率：．８（．．；动电０８（．．；０９５ＰＵ）起流倍数：．（．．；动转矩倍数：．（．．；５０ＰＵ）起１５ＰＵ）最
饱和阻抗：．４Ｐｕ）转子不饱和相互阻抗：００６（．．；
的研究及保护措施虽然已经比较成熟，是，但熟
练地并能够灵活地掌握异步电动机的运行情况对于实际仍有重大的意义Ｊ本文就是基于．ＰＣＤＥＤＳＡ／ＭＴＣ的异步电动机常见故障仿真，得到了与理论相符的结果，为研究电动机常见故障提供了一个良好的仿真平台．
起的，如大的短路电流使元件破损，电压的骤降造成系统解裂甚至崩溃，对周围设备的电磁干扰等．发生短路时，系统从一种状态变到另一种状态，并
产生复杂的电磁暂态现象．所以有必要对电力系统发生故障时的电磁暂态进行分析 ¨ ．

PSCAD_EMTDC自定义模块研究及其在继电保护仿真中的应用_刘永浩

2016年第9期总第178期科技广场0引言继电保护仿真是进行保护动作特性分析的重要手段[1]，电磁暂态仿真程序PSCAD/EMTDC自带的继电保护模块可以实现简单的保护分析与研究，但由于模块过于简单，算法单一，与实际工程存在着较大的差距，往往无法对保护的动作进行准确的模拟。

为了满足实际工程的不同要求，提高仿真的准确性及针对性，PSCAD/EMTDC的元件库具备自定义模块功能[2]。

考虑到实际保护复杂的逻辑、时序关系，以及各种工况的适用性，在利用PSCAD/EMTDC平台进行继电保护仿真时，采用自定义的形式构造保护模块更为准确与实用，尤其对保护动作特性分析、改进保护定值等具有重要的意义。

自定义模块由于其灵活性，越来越广泛地被应用于继电保护仿真。

文献[3-4]介绍了PSCAD/EMT DC与C语言接口的基本原理及方法，但均未就C 语言编程中可能出现的自定义模块内存调用冲突以及如何保证自定义建模的正确性等问题进行分析。

PSCAD/EMTDC自定义模块研究及其在继电保护仿真中的应用刘永浩(广东电网有限责任公司肇庆供电局，广东肇庆526000)摘要：本文介绍了电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC的运算模式以及自定义建模的两种技术路线，对C语言静态变量的使用所导致的内存调用冲突问题以及自定义模块源代码与PSCAD/EMTDC工程的连接机制进行了分析，并结合工程仿真实际，提出了自定义模块的一般测试方案。

基于PSCAD/EMTDC程序与C语言接口技术建立的行波保护系统仿真模型能有效识别线路故障并正确动作，仿真结果表明，自定义模块的应用有效地弥补了自带元件库的不足，增强了仿真的灵活性和工程实用价值。

关键词：PSCAD/EMTDC；自定义模块；C语言；接口中图分类号：TM77；TP311文献标识码：A文章编号：1671-4792（2016）9-0075-05Study on User-Defined Module Based on PSCAD/EMTDC and Its Application in Relay Protection SimulationLiu Yonghao（Zhaoqing Power Supply Bureau of Guangdong Power Grid Company，Guangdong Zhaoqing526000）Abs tract：The paper introduces the main operation mode of the open language interface in PSCAD/EMTDC and two technical methods of user-defined modeling.The paper analyzes the memory conflict problem caused by the use of static variables and the connection mechanism between user-defined module's source file and the project of PSCAD/EMTDC.The paper puts forward general test schemes for user-defined modules by combining with engineer-ing simulations.A transient traveling wave relay protection model defined by C language has a good performance. Simulation results indicate that the application of the user-defined module can effectively improve the flexibility of simulation.Keywords：PSCAD/EMTDC；User-Defined Module；C Language；InterfaceDOI:10.13838/ki.kjgc.2016.09.019本文以西门子行波保护系统为原型，利用自定义模块功能搭建了其数字化仿真模型，并对C 语言构建自定义模块中可能出现的内存调用冲突以及自定义模块的测试等问题进行分析和探讨。

PSCAD_EMTDC简介

(5) EMTDC 模型分析由于没有统一的网络初始化程序,在仿真中, 各物理量均从零开始计算,但发电机在这种条件下很难达到稳态, 这就需要事先用其他程序计算出一个潮流结果作为初始条件；
(6) PSCAD/ EMTDC 是在一定的时域内采用逐步法进行计算的, 因此,一般认为仿真过程较短,只适合于进行1～2 s 以内的电磁暂态计算,往往不能描述一个完整的动态过程，但在实际计算分析中经常需要进行这样的描述。
电阻、电感、电源负荷
数据
控制
故障、电力开关电子
通信变压器电机运算架空线电缆
表计
保护
录波、操作存储序列
逻辑 Pi和耦运算合线
5步…
第1步…
第2步…
放大：+ 缩小：-
第3步…
第4步…
The Bergeron Model is a very simple, constant frequency model based on travelling waves.
It is useful for studies wherever the transient or harmonic behaviour of the line or cable is important. It works very well for 1 conductor lines, 2 horizontal conductors, or for an ideally transposed line geometry. It should not be used for untransposed or when multiple towers are modelled on the same right of way.

pscad软件介绍

pscad软件介绍pscad（pscad/EMTDC）（全称Power Systems Computer Aided Design）是世界上广泛使用的电磁暂态仿真软件，EMTDC是其仿真计算核心，pscad为EMTDC （ElectromagneTIc Transients including DC）提供图形操作界面。

最早版本的EMTDC由加拿大Dennis Woodford博士于1976年在曼尼托巴水电局开发完成。

pscad是专业性非常强的软件，擅长于电力制造企业用来做产品研发，或者研究院做实验项目用得较多。

一般电力产品制造行业的技术资料会用到pscad，它适合做电路设计与系统仿真，因为它里面的很多模型（比如变压器）参数都是与实际的设备参数一致。

pscad在动态领域的仿真，比如暂态、保护、装置等方面；在电力方向上更专业，也能得到业界认可。

pscad里面提供丰富的元件库，从简单的无源元件到复杂的控制模块，以致电机、FACTS 装置、电缆线路等模型都有涵盖。

Resistors，inductors，capacitorsRLCMutually coupled windings，such as transformers各种变压器模型Frequency dependent transmission lines and cables （including the most accurate TIme domain line model in the world！）架空线、电缆的时域模型Current and voltage sources电流、压源Switches and breakers开关、刀闸ProtecTIon and relaying继电保护原件Diodes，thyristors and GTOs晶体管，IGBT、GTO之类的Analog and digital control funcTIons模拟、数字控制器AC and DC machines，exciters，governors，stabilizers and inertial models交直流电机，励磁机、稳定器以及刚体大轴模型。

基于PSCAD_EMTDC的小电流单相接地故障模型仿真_毕业设计

编号毕业设计（论文）题目基于PSCAD/EMTDC的小电流单相接地故障模型仿真二级学院电子信息与自动化学院专业电气工程及其自动化摘要第一小段，应该介绍一下你论文的意义。

然后下面再开始介绍你的工作建立了小电流接地系统的仿真模型，利用电磁暂态程序PSCAD/EMTDC全面仿真了不同故障情况对故障稳态和暂态电压、电流幅值特征和相位特征产生的影响,（这句话太拗口）并得到了相应的零序电压及零序电流的幅值、相位及波形。

通过对仿真数据及波形的进一步分析，得出了小电流接地系统发生单相接地故障时的运行特点,验证了小电流接地故障稳态和暂态分析理论的科学性、合理性。

为了提取配电网单相接地故障选线和故障测距的暂态故障特征量,基于PSCAD/EMTDC的仿真环境,搭建了小电流接地系统的配电网络仿真模型并综合考虑不同短路时刻、不同接地电弧电阻、不同故障距离和线路长度等多个因素,对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真。

在配电网单相接地短路故障后的第1个工频周波(0~0.02 s)内故障线路的零序电流包络线的变化速度比非故障线路变化缓慢,包络面积大,但与非故障线路首半波极性相反。

仿真分析表明此暂态特性不受短路时刻、电弧电阻、故障距离和消弧线圈被偿度的影响,为单相接地故障选线和故障测距的研究提供了理论依据。

居然没有目录和参考文献，参考文献至少要30篇，最好超过40篇，要标注在论文里面，你的论文的整体结构还可以，也比较认真，再继续修改一下再拿来我看，要修改好的正式文档关键词：小电流接地系统；单相接地故障；故障选线；PSCAD/EMTDC仿真;选线原理;补偿度;故障相电压AbstractA simulation model of non-solidly grounded system is presented in the paper.Overall simulating of amplitude and phase characteristics of steady-state and transient fault voltage and current on diverse fault conditions is performed by using Electromagnetic Transient Program PSCAD/EMTDC.The amplitude,phase and waveform of the corresponding zero sequence voltage and current can be obtained by the designing program.By further analyzing the simulation date and waveform,the basic principles and characteristics of low-current grounding power systems were presented,verifying the analytical theories of the steady fault and transient fault about single Phase grounding scientific and reasonable.The transient characteristic of single-phase to ground fault is used for the fault line selection and fault distance detection in distribution network. The distribution network simulation model is established for the Neutral Uneffectual Grounded System (NUGS), Various factors, such as different short circuit time, arc-resistances, fault distances, line length and the compensation rates of arc-suppression coil,should be put into over all consideration.The single-phase to ground fault of the NUGS is simulated so as to research the transient characteristics of single-phase to ground fault in distribution network.Through analyzing these transient characteristics such as zero-sequence current and voltage, fault-phase voltage and current, it is concluded that these transient characteristics change with the different short circuit time, arc-resistances, fault distances and the compensation rates of arc-supperession coil, which provide a theory basis to study the fault line selection and fault distance detection for the single-phase to ground fault in distribution network.Key words:non-solidly grounded system;single-phase earth fault;faulty feeder selection;PSCAD/EMTDC simulation;option principle；compensation rate; voltage of fault-phase没有目录？第1章绪论1.1 课题研究的意义电力系统中，配电系统同电力用户的关系最密切，最直接，配电网量大面广，担负着直接为广大用户供电的任务，随着社会经济的发展，人们对电力的需求日益增长，同时对供电质量提出了更高的要求。

PSCAD简介

2009-5-18 21:26
5
怎样建立新的模块
PSCAD/EMTDC是提供用户自己设计模型的一个平台，它可能不具备用户需要的某些特殊模块，这时就需要用户自己设计需要的新模块，模块一般分两种：用电气网络图来表示的模块和用语言（C语言或FORTRAN语言）编写的模块
2009-5-18 21:26
继电器
有四边形阻抗继电器、过电流继电器、圆形阻抗继电器、方向继电器等，在继电器库里面还有阻抗计算元件，对继电器模型需输入的参数有：各继电器的整定值
2009-5-18 21:26 3
故障
故障模型包括故障与故障控制器，对故障需输入参数有：故障类型与过渡电阻；对故障控制器需输入的参数主要有：故障发生时间与故障持续时间。
分布式参数分布参数模型有Bergeron 模型、频率决定参数模型。
2009-5-18 21:28 2
分布式参数模型
Bergeron 模型
Bergeron 模型是一种基于行波原理的常频率模型。它能精确模拟基频下的稳态时输电线路的阻抗（导纳）。但在模拟暂态过程或谐波严重时的线路时，将不准确。该模型常用于潮流的计算、一般保护的设计等
2009-5-18 21:26 1
Master Library库
打开PSCAD时，会自动装载Master Library库，库中包含电力系统仿真常用的元件模型：
电阻、电感、电容和RLC无源滤波器
可以改变元件参数值，设置高通，低通，带通滤波支路。
电流、电压源
有单相、三相电源，需输入的重要参数包括内阻、电压（线线电压）、频率、相角。
τ =
l
υ
=l
LC =
lL Z0

PSCAD简介

电力电子技术已逐渐成为一门至关重要的专业,其专业课程教学也同样受到广泛关注。

《电力电子技术》是电气电气工程类学科的重要基础,该课程的教学水平的不断提高对提高学生的实践能力和奠定学生扎实的基础具有十分重要意义。

电力电子技术是教学内容以电路为主线，以波形与相位分析方法贯穿始终，是一门实践性很强的应用技术，通过分析各类电力电子器件的通断情况来理解整流、逆变典型电路的工作原理，从而得出电路在不同负载作用下各点的电流、电压波形。

要想真正掌握这门课的理论，必须通过实验来验证和分析。

然而由于课时及模拟实验装置资源的限制，学生不可能将各种电路的实验结果都做验证，也不可能进行更多综合的实验。

但仿真软件PSCAD/EMTDC 提供了这样一个平台，可以在这个平台上设计电路，进行仿真实验[1-3]。

1、PSCAD/EMTDC 仿真软件简介PSCAD/EMTDC 是当前国际上普遍流行的一种电磁暂态分析软件包，它主要用来研究电力系统的暂态过程。

该软件包也能适用于一般电气电子线路以及可等价地用电路来描述系统的仿真分析。

该软件具有大规模的计算容量、完整而准确的元件模型库、稳定高效的计算内核、友好的界面和良好的开放性等特点。

特别是良好的图形用户界面使得用户可通过图形添加的方式来解决一些复杂的电路功能，相对于基于数学模型的Matlab 仿真软件而言，更易于被人们接受。

PSCAD/ EMTDC 包括了电路、电力电子、电机等电气工程学科中常用的元件模型，这些元件模型主要分布在以下元件库中：（1）无源元件库(Passive Elements)：集中参数电阻R、电感L 、电容C; 随时间变化的电阻R 、电感L 、电容C等；（2）电源模块库(Sources Models)：各种电压源、电流源和多相谐波源等（3）变压器模块库(Transformer Models)：各种单相、三相变压器；（4）电机模块库(Machines)：电动机、发电机等；（5）测量仪器库(Meters)：单相电压表、电流表、三相电压表( RMS) 、瞬时有功功率/ 无功功率表、频率表及相位( 差) 表;（6）输入、输出模块库(I/O Devices)：输入的两状态开关，输出示波器等；（7）高压直流输电和柔性交流传输模块(HVDC ＆ FACTS)：包括二极管、晶闸管、GT O、IGBT 及单相桥、三相桥等（8）控制系统模型库(Control System Modeling Functions)：包含91 种交/ 直流控制、数字/ 模拟控制模型；此外，PSCAD/EMTDC 还具有强大的自定义功能，用户可以根据自己的需要创建具有特定功能的电路模块[3]。

电力系统仿真软件介绍(作业)

电力系统分析软件介绍1 EMTDC/PSCADEMTDC是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件，PSCAD是其用户界面，一般直接将其称为PSCAD。

使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能。

PSCAD/EMTDC基于dommel电磁暂态计算理论，适用于电力系统电磁暂态仿真。

EMTDC（Electro Magnetic Transient in DC System）即可以研究交直流电力系统问题，又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能工具。

PSCAD由Manitoba HVDC research center开发。

2 PSAPACPSAPAC由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。

其包含多个模块，其中部分模块可以单独使用。

模块和功能如下：DYNRED（Dynamic Reduction Program）：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。

LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。

IPFLOW（Interactive Power Flow Program）：采用快速分解法和牛顿－拉夫逊法相结合的潮流分析方法，由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。

TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。

DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的方法，增强了时域仿真的能力。

LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。

为了保证仿真的精确性，提供了详细的模型和方法。

VSTAB（V oltage Stability Program）：该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。

基于PSSE和PSCADEMTDC联合仿真的交直流系统混合仿真研究

第37卷第3期电力科学与工程V ol. 37, No. 3 2021年3月Electric Power Science and Engineering Mar., 2021 doi: 10.3969/j.ISSN.1672-0792.2021.03.005基于PSS/E和PSCAD/EMTDC联合仿真的交直流系统混合仿真研究陈凌云，程改红，康义（中国电力工程顾问集团中南电力设计院有限公司，湖北武汉430071）摘要：机电—电磁联合仿真技术兼顾机电暂态仿真和电磁暂态仿真二者优点，可应用于交直流输电系统仿真研究中，基于PSS/E与PSCAD/EMTDC联合仿真技术，对南方电网进行直流系统电磁暂态建模及交流系统机电暂态建模，并进行实例仿真研究，通过不同仿真工具的仿真曲线对比分析，说明机电—电磁混合仿真技术的优越性。

研究结果表明，机电—电磁混合仿真与机电暂态仿真整体上系统响应趋势近似，在故障期间及故障恢复初期直流响应特性上还存在一定的差异性，机电—电磁联合仿真技术能更精确地体现多次换相失败及换相失败后直流系统恢复的过程，对交直流输电系统仿真研究具有较强的适用性。

关键词：PSS/E；PSCAD/EMTDC；交直流系统；混合仿真；机电暂态；电磁暂态中图分类号：TM721 文献标识码：B 文章编号：1672-0792(2021)03-0030-09Hybrid Simulation Research on AC/DC System Based on PSS/Eand PSCAD/EMTDC Co-simulationCHEN Lingyun, CHENG Gaihong, KANG Yi(Consulting Group, Central Southern China Electric Power Design Institute Co., Ltd.,Wuhan 430071, China)Abstract:Electromechanical and electromagnetic hybrid simulation technology takes into account the advantages of electromechanical transient simulation and electromagnetic transient simulation, and can be applied to AC/DC transmission system simulation research. In this paper, based on simulation platform of PSS/E and PSCAD/EMTDC, electromagnetic transient model of HVDC system and electromechanical transient model of AC system for China Southern Power Grid are established, and simulation analysis is carried out. Through the comparative analysis curves of different simulation tools are given, the advantages of electromechanical-electromagnetic hybrid simulation technology are illustrated by contrast收稿日期：2020-10-12基金项目：中国能源建设集团规划设计有限公司科技项目（GSKJ2-X05-2019）作者简介：陈凌云（1978—），女，高级工程师，研究方向为电力系统规划；程改红（1977—），女，高级工程师，研究方向为电力系统规划；康义（1970—），男，正高级工程师，研究方向为电力系统规划。

电力系统分析工具软件

PSCAD/EMTDC
Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了 EMTDC的初版，是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件，PSCAD 是其用户界面，PSCAD的开发成功，使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能，而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端。可模拟任意大小的交直流系统。
计提供依据、计算无源网络的谐波分布、分析网络中出现的周期性干扰、研究与频率和电压有关的负荷的影响等动态稳定性分析：应用收敛性较好的QR算法求出全部特征值，来判断系统在小扰动下的动态稳定性；若考虑发电机轴系方程后，也可进行次同步振荡的研究面向模块的仿真语言：采用模块化语言来模拟发电机励磁，原动机调速器、汽轮机等。具有80多种模块，其中有积分、惯性等基本积分环节，也有较大的组合模块
PSS®NETOMAC
德国西门子公司在上个世纪70年代开发的电力系统分析软件，经过多年的发展，该软件不断完善，功能日益强大，具有良好的开放性，可嵌入用户自行编制的 FORTRAN语言子程序、数学表达式等，用户遍及世界各地。该软件元件模型全，仿真频带宽，运行与Windows环境下。功能：
潮流计算：可进行单相、三相潮流计算，计算时可以考虑负荷电压特性、
PSS®E
系统特点: （1）输入数据方式及与其他程序数据文件共享的方便性；（2）程序缺省模型包括发电机模型、励磁系统模型、调速器模型、HVDC 模型、FACTS 模型、负荷模型等的完整性；（3）用户自定义模型功能和程序接口功能；（4）用户自定义计算顺序与用户自定义计算功能；（5）分析计算功能的多样性；（6）计算方法的透明性与文档的完整性；（7）国际交流的方便性。

电力系统仿真软件介绍（作业）

电力系统分析软件介绍1 EMTDC/PSCADEMTDC是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件，PSCAD是其用户界面，一般直接将其称为PSCAD。

使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能。

PSCAD/EMTDC基于dommel电磁暂态计算理论，适用于电力系统电磁暂态仿真。

EMTDC（Electro Magnetic Transient in DC System）即可以研究交直流电力系统问题，又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能工具。

PSCAD由Manitoba HVDC research center开发。

2 PSAPACPSAPAC由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。

其包含多个模块，其中部分模块可以单独使用。

模块和功能如下：DYNRED（Dynamic Reduction Program）：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。

LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。

TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。

DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的方法，增强了时域仿真的能力。

LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。

为了保证仿真的精确性，提供了详细的模型和方法。

VSTAB（V oltage Stability Program）：该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。

PSCAD在电力系统电磁暂态仿真应用技术

引言电力工业是国民经济发展的基础工业。

随着经济建设的发展，发电设备的容量也在相应增大。

为了更好的保证安全运行，经济运行，并保证电能质量，我们应该考虑任何电力系统故障的情况，并加以研究。

电力系统正常运行的破坏多半是由短路故障引起的。

在供电系统中，短路冲击电流会使两相邻导体间产生巨大的电动力，使元件损坏；大的短路电流将使导体温度急剧上升，会使元件烧毁；阻抗电压大幅下降，影响系统稳定性。

发生短路时，系统从一种状态变到另一种状态，并伴随产生复杂的电磁暂态现象。

所以有必要对电力系统电磁暂态进行研究。

目前，电力系统暂态分析的研究理论已越来越完善，但基本上是通过建立数学模型，并解数学方程来分析的。

这让我们很难理解其推导过程，所以很有必要利用直观的方法来分析并得出相同的结论。

本设计利用 PSCAD 软件建立了简单电力系统和复杂电力系统两个仿真模型。

简单电力系统模型包括：同步发电机模型、负荷模型等；复杂电力系统模型包括：同步发电机模型、变压器模型、输电线模型、负荷模型等。

本设计通过运用 EMTDC 模块对电力系统仿真进行计算，并分析其电磁暂态稳定性，其中计算了发生四类短路故障时的暂态参数，并对其分析比较，来研究电力系统的这四类短路之间的异同和暂态对电力系统的影响。

通过此次设计进一步巩固和加强了四年来所学的知识，并得到了实际工作经验。

设计中查阅了大量的相关资料，努力做到有据可循。

在设计中逐步掌握了查阅，运用资料的能力，总结了四年来所学的电力工业的相关知识，为日后的工作打下了坚实的基础。

由于我在知识条件等方面的局限，仍存在许多不足，但在指导老师和学院大力支持和帮助下，已有相当大的改进，在此表示衷心的感谢。

第一章绪论1.1 电力系统分析简介运用数字仿真计算或模拟实验的方法，对电力系统的稳态方式和受到扰动后的暂态行为进行考察的分析研究。

对规划、设计的电力系统，通过电力系统分析，可选择正确的系统参数，制定合理的电力系统方案；对运行中的电力系统，借助电力系统分析，可确定合理的运行方式，进行系统事故分析和预想，提出防止和处理事故的技术措施。

PSCAD简介.

Script窗口：元件的代码 Fortran窗口：模型或模块的代码 Data窗口：节点电压、支路阻抗等参数8
3、PSCAD的仿真参数设置
打开主菜单中Edit/Workspace Settings，用户根据自己的需要，可以对工作区进行设计，其中参数的改动将影响所有载入的工程。
9
3、PSCAD的仿真参数设置
Pow erR
1 2 3 4 5 6
TrgRon
1 2 3 4
Pow erI
三角波产生模块
5
6பைடு நூலகம்
16
TrgRoff
Thank you!
PSCAD（Power system computer Aided Design）作为EMTDC的图形用户界面，完成所要研究系统网络图的构建、仿真运行和结果分析等任务。
二者相互关联、交互支持。
3
1、PSCAD简介
3、主要特色：配有图形输入程序PSCAD；实时曲线显示PLOT；与MATLAB接口；强大的自定义功能；支持子网嵌套的功能；具有“快照”功能；用户可以根据自己需要创建具有特定功能的电路模型。
1.00
0.50
dcCurrent Rec
0.00
定有功功率控制
-0.50 -1.00
VRec
VRec 1
2
3
Va Vb PLL theta Vc
Modulo *
360.0
e-s T
SEPh
Power (pu)
-1.50
1.20 1.00 0.80 0.60 0.40 0.20 0.00 -0.20 -0.40 -0.60
4、研究领域包括：
研究电力系统中断路器操作、故障及雷击时出现的过电压；

PSCADEMTDC_实验指导教程_(试用版)

4
Tlines：输电线的分布参数模型。 Cables：电缆模型。 PI_sections：输电线的∏型等值线路。 Machines：各种电机，包括汽轮机、水轮机等。 HVDC_FACTS_PE：高压直流输电和灵活交流输电模型库。 CSMF：各种控制模块和计算模块。 Miscellaneous：杂项，包括数据标签、多维信号输入、信号分离等。 Logical：逻辑电路库，包含常见的逻辑控制单元。 Sequencer：信号或命令发生器。 Protection：继电器和继电保护单元。 Imports_Exports_Labels：输入输出标签。 Data_Recorders-Readers：其它运行信息或记录的波形可以通过此输入到当前例中。
4. 新建元件
库中没有的元件或模块需要自己创建，新建元件或模块的步骤如下：点工具栏中的（New compenent）图标，出现如图 1-4 对话框：
图 1-4 模块结构设置
定义的模块名显示在例子下的 definition 中，必须要填，工作区显示的名称相当于元件的标题，两个名称最好一样，以便对应；输入输出引脚是模块上下左右伸出的连接线数；Page Module 选上是用电气网络图设计，所建的模块双击可直接进入下一层绘制电气连接图，这主要用于设计复杂系统时若一层工作区不好画或画不完，则将系统按节点分为几个模块，先建立模块，双击每个模块在下一层画相应节点图，然后将模块连接起来；不选是用语言编写，不能双击打开，要点右键选 Edit definition，然后在工作区窗口切换栏中选 scrip，出现编程界面，用 C 语言或 FORTRAN 语言编程，这主要用于创建一个有某种具体功能的元件。设
3
状态栏：显示当前例子状态。在编译运行时会显示进度，完成后显示 Ready。项目窗口切换：在例子、记录信息和文件之间切换，一般不用。消息窗口：显示例子的编译运行信息，没有错误显示为绿色，有错误以红色显示，双击红色消息则在工作区指示出错误地方。工作区窗口切换：使工作区在电气连接图、模块结构图、参数、编程代码等显示界面切换。主工作区：在此绘制电力系统电气连接图，可以绘制成多层。元件库栏：包含一些常用的基本元件，这些元件主库里面都有，放在这儿只是方便使用，直接点击即可选中到工作区。

pscad是什么,pscad软件

pscad 是什么,pscad 软件
pscad（pscad/EMTDC）（全称Power Systems Computer Aided Design）是世界上广泛使用的电磁暂态仿真软件，EMTDC 是其仿真计算核
心，pscad 为EMTDC（ElectromagneTIc Transients including DC）提供图形操作界面。

最早版本的EMTDC 由加拿大Dennis Woodford 博士于1976 年在曼
尼托巴水电局开发完成。

pscad 是专业性非常强的软件，擅长于电力制造企业用来做产品研
发，或者研究院做实验项目用得较多。

一般电力产品制造行业的技术资料会
用到pscad，它适合做电路设计与系统仿真，因为它里面的很多模型（比如变
压器）参数都是与实际的设备参数一致。

pscad 在动态领域的仿真，比如暂态、保护、装置等方面；在电力方
向上更专业，也能得到业界认可。

pscad 里面提供丰富的元件库，从简单的无源元件到复杂的控制模
块，以致电机、FACTS 装置、电缆线路等模型都有涵盖。

电力系统常用软件优缺点

电力系统常用软件优缺点
现在国内外电力系统常用软件主要有PSASP（中国电力科学研究院开发的电力系统分析综合程序）、PSD(中国版BPA)、PSCAD/EMTDC(加拿大Dennis Woodford博士在曼尼托巴水电局开发完成)、PSS/E (德国西门子公司)、MATLAB 分析设计软件包(美国Math Works公司开发)。

下面简单介绍各自软件的优缺点。

（1）PSASP
优点：PSASP 设计了功能强大的用户自定义建模方法；可自由建立任何元件的模型，作为各种计算的模型库；具有直观方便的文本和图形两种模型编辑方式，调用简单，计算快速。

缺点：计算模式有局限性，不易进行复杂模型的算法仿真。

（2）PSD
优点：好入门、且计算规模大、计算速度快、数值稳定性好、功能强。

缺点：不支持用户自定义，不太适合学生做课题。

（3）PSCAD/EMTDC
优点：用户在仿真的同时，可以改变控制参数；结果精确；提供了丰富的元件库。

缺点：基本上属于电磁暂态仿真的范畴，对于稳定性的研究比较有限。

（4）PSS/E
优点：丰富的电力系统模型, 灵活的人机交互, 能够胜任电力系统的大多数仿真计算。

缺点：目前没有中文版本，入门较难。

（5）MATLAB分析设计软件包
优点：含有很多专业性的工具箱，且工具箱还在不断增加，为电力系统的研究和工程应用提供了有力的帮助。

缺点：MATLAB并非专门用于电力系统分析软件。

我会选择PSASP，因为它具有用户自定义、集成度高、并且资源
开放等优点。