基于PSCADEMTDC的电能质量评估
基于PSCAD／EMTDC的异步电动机定子绕组单相故障仿真
洛阳师范学院学报
Ｊ ｕ ａ ｆＬ ｏａ ｇＮｏｍａ ｎｖ ｒｉ ｏ ｒ ｌｏ ｕ ｙｎ ｒ ｌＵ ｉｅｓｔ ｎ ｙ
Ｍ ａ ．， ｙ ２０１ １
第３ Ｏ卷 第 ５期
Ｖ０ ． ０ Ｎｏ ５ １３ ．
基 于 Ｐ Ｃ Ｄ Ｅ ＤＣ 的 异 步 电 动 机 Ｓ Ａ ／ ＭＴ 定 子 绕 组 单 相 故 障 仿 真
收 稿 日期 ： ００一ｌ ２１ ２—１ ４
０ １２ Ｐ Ｕ ）机械 阻 尼 ：．０ （ ． ． ； ．２ （ ． ． ； ００ ８ ＰＵ ） 额定 功 率 因
数 ：．５ Ｐ Ｕ ） 额定效率 ：． ８ （ ． ． ； 动 电 ０８（ ．． ； ０９５ ＰＵ ） 起 流倍 数 ：． （ ． ． ； 动转 矩倍 数 ：． （ ． ． ； ５ ０ ＰＵ ） 起 １５ ＰＵ ） 最
饱和阻抗 ：．４ Ｐ ｕ ） 转 子不 饱 和相 互 阻抗 ： ０ ０ ６（ ． ． ；
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 ． ＰＣ Ｄ Ｅ Ｄ Ｓ Ａ ／ ＭＴ Ｃ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 ¨ ．
基于PSCADEMTDC的三电平电压源型STATCOM的仿真研究
基于PSCAD/EMTDC的三电平电压源型STATCOM的仿真研究作者：房公柱谢歆来源：《现代电子技术》2015年第22期摘要：根据STATCOM的基本原理，分析和推导了其数学模型。
根据其数学模型，利用PSCAD/EMTDC电力系统仿真软件建立了三电平静止同步补偿器STATCOM的仿真模型。
采用SPWM调制方式和PI调节的控制策略来控制系统的直流侧电压的稳定和输出无功功率的大小，并对其进行了仿真。
仿真结果证明采用此种控制策略能够达到控制要求，也说明了三电平电压源型STATCOM可以很好地补偿无功功率，提高功率因数，有效地改善电能质量。
关键词： PSCAD/EMTDC；三电平电压源型静止同步补偿器；变换器；无功补偿；SPWM中图分类号： TN702.2⁃34 文献标识码： A 文章编号： 1004⁃373X（2015）22⁃0147⁃03静止同步补偿器STATCOM具有体积小、容量大、调节连续、响应速度快、经济性能好等优点，对于抑制电压闪变，提高电力系统暂态稳定性、可靠性、安全性具有重要的作用，因此，STATCOM在电力系统中的应用受到了广泛的重视[1⁃2]。
STATCOM也是一种电力电子装置，其基本形式仍然是三相桥式电压型或电流型的拓扑结构，主要以电压型为主。
对于大功率逆变器的场合，开关器件的功率处理能力和开关频率之间存在着矛盾，一般功率越大开关频率越低。
两电平变流器在中高压场合运用时，由于受到开关频率的限制难以应用高性能PWM技术来改善传统大容量变流器的性能，人们力图通过对大功率变流器的电路拓扑和控制策略等方面进行研究以提高电力电子变流器的容量同时改善其性能[3⁃6]。
在STATCOM中，也经常采用两电平变流器的多重化技术，但是这需要昂贵、笨重、耗能的变压器，大大增加了系统的体积和成本。
本文采用中点箝位型三电平逆变电路构成STATCOM的主电路[7]，简要介绍其工作原理，并在PSCAD/EMTDC下进行了STATCOM的补偿特性的仿真研究。
基于PSCAD／EMTDC的贵州电网黑启动方案研究
贵州 电 网 目前 主 网架 由 ５ ０ Ｖ和 ２０ Ｖ 两 个 ０ｋ ２ｋ
电压 等级构 成 。５ ０ Ｖ电网主要 以安 顺 变 、 岩变 、 ０ｋ 青
贵 阳变 、 福泉 变 、 鸭溪 变 、 烽变 构 成 “日” 型 主 网 息 字
径短 ， 电压 等级变 换少 ， 离重要 负荷 中心近 。
中 图分 类号 ：Ｍ６ Ｔ １
文献标 识码 ： Ｂ
基 于 Ｐ Ｃ Ｄ Ｅ Ｔ Ｃ的 贵 州 电 网 黑 启 动 方 案 研 究 ＳＡ ／ Ｍ Ｄ
陈 剑 刘金森 ，
（． １ 遵义供 电局 ， 州 遵 义 ５ ３ ０ ；． 贵 ６０ ０ ２ 贵州大学电气工程 学院 ， 州 贵 阳 ５ ００ ） 贵 ５０ ３
—
ｖ ｌ ｇ ｎ ｔ ｅ ｅ ｄ ｏ ｎ ｏ ｄ ｄ ｌ ｅ ．Ｔ ｋ ｎ ｏ ｒ ｒａ ｏ ｕ ｚ ｏ ｓ ｔｅ ｅ ａ ｌ ， ａｙ ｅ ｅ ｂ ａ ｋ ｏ ｔ ｅ ｉ ｈ ｎ ｆ ｌ ａ ｅ ｎ ｓ ａ ｉｇ ｐ ｗｅ ｉ ｆＧ ｉｈ ｕ ａ ｘ ｍｐ ｅ ｉ ａ ｌ ｚ ｓｔ ｌｃ ａ ｕ ｉ ｇ ｈ ｔ ｎ ｈ
ｅ ｖ ｌａ ｅ ｒ ｏｔ ｇ
１ 贵 州 电网 黑启 动 方 案 研 究
１ １ 贵 州电 网结构 及特点 ．
（ ）启动 能力 ： 没有 外 部 电 网支 持 的情 况 下 １ 在 有 自启 动 的能力 ， 启动 速度快 。 （ ）在 电网 中的位置 ： ２ 离大容量 机组 近 ， 动路 启
ｓ ｌ —ｅ ｃｔｔ ｎ ｏ ｅ ｅ ａｏ ， ｖ ｒ ｏｔｇ ｕ ｏ ｔ ｅ ｃ ａ ｇ ｎ ｕ ｌａ ｅ ｉ ｅ ｎ ｏ ｒｆｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｅ ｅｆ ｘ ｉ ｉ ｆｇ ｎ ｒｔ ｒ ｏ ｅ —ｖ ｌ ｅ ｄ ｅ ｔ ｈ ｒ ｅ ｉ ｎ ｏ ｄ ｄ ｌ ｓａ ｄ ｐ ｗｅ ｑ ｅ ｃ ｖ ｒ ａ ｏ ａ ｈ ｎ ｒ
基于PSCAD／EMTDC的高压直流输电控制系统的仿真分析
（ 武汉大 学 电气工程学院 ，湖北 武汉 ４ ｏ ７ ） ３ ０２
摘要：利用 电磁暂态仿真软件 Ｐ ｃ Ｄ／ＭＴ ｓ Ａ Ｅ Ｄｃ搭 建了一个 背靠背直流输电系统模型 ，并在稳 态运行和故 障运行 两种状 态下进行仿真分析 ，给 出了仿真 波形和结论分析 。仿真结果表明 ，在 Ｐ ｃ ／ＭＴ ｓ ＡＤＥ Ｄｃ环境
输 电系 统 的运行 状态和控 制方法 就显得极 为必要 。 或栅 极 的触发 脉冲 的相 位 ， 以达到 调 节输送 的直 可
本文 采用 电磁 暂态 仿真 软件 Ｐ Ｃ Ｓ ＡＤ／ＭＴ Ｅ Ｄｃ搭 建 流 电流和 直流 功 率 的 目的， 从而 实现 对直 流输 电系
了典型 背靠 背 （ Ｂ）换 流站 ，给 出 了正常运 行及 统 的控制 。 ＢＴ
厶 一 ＝ —
＝一 ＝ ＿
¨） （ １
为整 流器 的触 发滞 后 角 ； 为逆变 器 的触发 越 的要求 。由于高压 直流输 电具 有 电能损耗 小 ，可控 式 中 性 强和稳 定性 高等特 点和 优势 ， 其在远 距离 大容 前 角 。且有 使 量输 电、海底 电缆输 电、系统互 联等 领域 中得 到 了 广 泛 的应 用 ” 。鉴 于此 ，高压 直流 输 电必 将在 我
系统 运行 要 求
段 ，使两侧 的特性 曲线不相交。ＤＧ 和 肘 段
直 流线 路 短路 故障 时 ， 两侧 换流 器仍 能保 持适 当 的
路输 送功 率 的大 小和方 向， 以满足 整个 交直 流联 合 是低电压时最小电流 限制特性 。 了这段特性， 有 在 整流 器 的基本 控 制特性 是 定 电流控 制方 式 ， 如 电流 ，保 持交流 电压在合 适 范 围 内。 图 ３所示 。 由式 （ ）和 （ ）可 知 ：定６ １ ２ ｃ 角特性 为
基于PSCAD／EMTDC的超高压输电线路单相接地故障类型及其判别方法研究
毫 秘蠹 ！
一
第２ ６卷 第 １ ０期
２１ ０ ０年 １ ］ ０Ｊ
电 网与 清 洁 能 源
Ｐｏ ｒＳ ｓｅ ａ ｅ ｗｅ ｙ ｔ ｍ ｎｄ Ｃｌａｎ Ｅｎｅ ｇ ｒｙ
Ｖｏ１ ６ Ｎｏ．０ ． ２ １
０ｃ ．２ ０ ｔ Ｏ１
文章 编 号 ：６ ４ ３ １（０ ０ １— ０ ９ ０ １７ — ８ ４ ２ １ ）０ ０ １— ４
中 图分 类 号 ：Ｍ７ ３ Ｔ ２
文献 标 志 码 ： Ａ
基于Ｐ Ｃ Ｓ ＡＤ／Ｅ Ｄ 的超高压输 电线路单相接地 ＭＴ Ｃ 故障类型及其判别方法研 究
李 道 霖 －张双 平ｚ 宏 亮 ， ， 韩
（． 电力职 业 学院 ， 北 宜 昌 ４ ３０ ； ． 大学 电气 与新能 源 学院 ， 北 宜 昌 ４ ３０ ） １ 三峡 湖 ４０ ０ ２三峡 湖 ４０ ２ Ｓ ｎ ｌ－Ｐｈ ｓ ｒ ｕｎ ｎｇ Ｆａ ｌ ｅ ｐｅ ｎｄ Ｄｅ ｅ ｍ ｉ ａ ｉ ｎ Ｍ ｅ ｈ ｄｓｆ ｒ ＥＨ Ｖ ｉｇｅ ａ ｅＧ ｏ ｄｉ ｉ ｕｒ ｓＴｙ ｓａ ｔ ｒ ｎ ｔｏ ｔ ｏ ｏ Ｔｒ ｎｓ ｉｓｏ ｎｅ Ｂａ ｅ ｎ ＰＳＣＡＤ Ｍ ＴＤＣ ａ ｍ ｓ ｉ ｎ Ｌｉ ｓ ｄ ｏ
ＬＩＤａ — ｉ ｏ ｌｎ ，ＺＨＡＮＧ ｈ ａ ｇ ｉ ｇ，ＨＡＮ ｎ －ｌａ ｇ Ｓ ｕ ｎ —ｐ ｎ Ｈｏ ｇ ｉｎ
（ ．ｈａ ｇ４ ３ ０ ， ｂ ｉＰｏ ｉｃ ， ｉａ １Ｔ ｒｅＧｏｇ ｓＶｏ ａｉｎ ｌ ｌ ｅｏ ｃｒ ｏ ｒ Ｙｉｈ ｎ ４ ０ ０ Ｈｅ ｅ ｒｖｎ ｅ Ｃｈｎ ； Ｃｏ ｅ Ｅｌ ｉ
ｔ ｅ ｃ ｒｕ ｔｂ ｅ ｋ ｒ ｒ ｃｏ ｅ ． ｈ ａ ｉ ｏ ｅａ ｌｄ ｄ ｄ ｃ ｉｎ ｈ ｉ ｉ ｒａ ｅ ｅ ｌｓ ｓ ｃ Ｏｎ ｔ ｅ ｂ ｓｓ ｆｄ ｔｉ ｅ ｕ ｔ ｓ ｅ ｏ
基于PSCAD_EMTDC的电网GIC影响仿真分析
PSCAD EM TDC 是用于电力系统时域和频 域仿真计算的软件包, 由加拿大M an itoba 大学高 压直流输电研究中心D enn is W oodfo rd 博士等人 研制。自 1976 年开始至今, 经过大量的研发、拓展、 完善工作, 软件包已具有丰富、准确的元件库、模型 库, 成为以 EM TDC 为核心, 以 PSCAD 为图形界 面友的新一代仿真程序。 软件包以精确、高效、便 捷、界面友好等特点被广大电力系统研究、分析人 员所推崇, 广泛用于电力系统暂态过程计算、直流 系统分析与工程研究、FA CT S 控制器设计、电能 质量现象分析和电力电子器件设计等领域[7, 8]。
后利用 PSCAD EM TDC 软件建立电网 G IC 仿 真分析模型, 仿真分析模型建立需考虑电网结构、
地理位置、负荷情况等各种影响因素。
211 基于平面波理论的 ESP 和 G IC 算法 地磁暴发生时, 高能粒子流存在于距地面很
远处, 可认为其电流为距地面无限远、电流密度恒
定、面积无限大的片状电流或线状电流, 因此电流
限值, 线状电流模型对应 E X 与 E Y 的下限值[10 ]。 感应电场计算模型为
∞
E ( t) = -
∫ 1
g (t - u) du
பைடு நூலகம்
(1)
ΠΛ0Ρ 0
u
式 中, E ( t) 为水平感应电场 E X 或 E Y; Λ0 为 真空电导率; Ρ 为地面电导率; g ( t) 为地磁场水平
分量 B X 或 B Y 的变化率。 采用平面波理论计算电网 G IC 时, ESP 可看
对高纬度地区电网和强地磁暴仿真目标, 感 受的地磁暴持续时间长, G IC 幅值的变化剧烈, 仿 真计算应当计及 G IC 的历史累积效应, 以及对相 关的仿真条件进行验算, 以保证和提高计算结果 的准确度。可取计算时段前 10 m in 的地磁场数据 进行仿真计算, 以获得必要的初始数据。
基于PSCAD_EMTDC的电压跌落评估方法
基于PSCAD/E MT DC 的电压跌落评估方法王淑慧1,余 锐2,安莲淑3,肖 凤4(11清华大学电机与应用电子技术系,北京 100084;21西昌电业局,四川西昌 615000;31国电成都热电厂四川成都 610051;41四川电力试验研究院,四川成都 610072)摘 要:电压跌落概率评估的结果可以用于预测系统性能及测试各种用于解决电压骤降影响的设备和技术对系统性能的改善作用。
现在很多对电压跌落的评估仅仅使用简单的技术对电压跌落进行估计,相对来说很少采用随机评估方法来得到电压跌落的最大幅值和持续时间期望值。
首先利用蒙特卡罗方法对故障率进行随机评估,然后再利用PSC AD/E MT DC 电磁仿真程序对电压跌落进行仿真评估,针对评估结果采取措施后,再评估,如此循环,最终达到优化整个电网的目的。
关键词:电压跌落;评估分析;PSC AD/E MT DC ;经济性Abstract :The evaluation results of v oltage sag can be used in many fields ,such as forecasting the system performance and testing the improvement of system performace by using the equipments and techniques which are used to s olve the v oltage dip.But in m ost of the evaluations ,only simple technique is used to evaluate the v oltage sags ,the random evaluation method is seldom used to get the ex 2pected values of the max.magnitude and the duration of v oltage sags.Firstly ,Mento Carlo method is used to get the fault rates of the system ,then PSC AD/E MT DC electromagnetic simulation procedure is used to analyze the v oltage sags ,and according to the evalua 2tion results ,the measures to s olve v oltage sags are presented ,then the evaluation is carried out again until achieving the opitimization of the whole power grid.K ey w ords :v oltage sag ;evaluation analysis ;PSC AD/E MT DC ;economy中图分类号:T M711 文献标识码:A 文章编号:1003-6954(2007)02-0025-04 电能质量问题的监测、分析与治理已经成为电能供应与利用领域的重要课题[1]。
基于PSCAD_EMTDC的直流输电谐波稳定分析
摘要高压直流输电具备输送容量大、损耗小、线路造价低及稳定性强等特点。
与交流输电相比，在远距离、大容量输电以及交流系统互联方面有着巨大的技术性和经济性优势。
换流器作为直流输电的核心器件，它的存在会使交直流侧出现大量特征谐波。
而换流电压不对称、换相电抗不相等、触发脉冲不等距、背景谐波、换流变压器饱和程度等因素的影响亦会使换流站交直流侧两端产生大量的非特征谐波分量。
谐波的存在会对电力系统带来影响，它不仅会让系统的电气设备产生附加热量，而且会对通信产生干扰、对电能计量和直流保护带来影响。
溪洛渡直流工程是一条又以云南电网为送端的直流输电系统，云南电网将出现交、直流并联输电的情况。
送端交流系统若发生故障时，很可能会引起整流侧产生大量的非特征谐波，进而造成换流变压器饱和并导致谐波不稳定现象的产生，甚至导致系统停极闭锁。
本文首先介绍了高压直流输电的国内外发展史和溪洛渡直流所具有特点。
其次基于调制理论对特征谐波和非特征谐波的形成机制进行了推导，介绍了溪洛渡直流PSCAD/EMTDC模型的基础上对其准确性进行了验证，并对大地回线组合方式下不同电压级别的谐波特性进行了对比分析，基于频率扫描法和电路原理法对联网方式下的典型工况的谐波稳定进行了判定并验证。
最后对溪洛渡直流的谐波稳定分析做出了进一步的总结与展望。
关键词：直流输电；PSCAD/EMTDC；谐波特性；谐波稳定ABSTRACTHVDC with large transmission capacity, low loss, low costing and strong stability and so on has a huge technical and economical advantages in terms of long-distance, large capacity power transmission and AC system’s interconnection. The converter acts as the core of HVDC system, which can make a large number of characteristic harmonics at AC/DC side. However, factors such as the asymmetry of converter voltage, the unequality of the commutation reactance, the unequidistance of trigger pulse, background harmonics and saturation level of convert transformer,etc can produce a lot of non-characteristic harmonic at both AC side and DC side.Harmonic existence will affect the power system. it will not only make the electrical equipment generate additional heat but also produce interference to the communication and bring influence to the energy metering and DC protection. XLD-HVDC is another project with YuNan Power grid as the sender,Then YunNan power grid of ac and dc parallel transmission will happen, if Sending communication system occurs a failure, it is likely to cause rectifier side have a lot of non-characteristic harmonics, then cause harmonic converter transformer saturation and lead to phenomenon of harmonic instability, even cause system’s block .This paper first introduces the development history at home and abroad of high-voltage direct current transmission and characteristic of XLD-HVDC. secondly deduces the formation mechanism of characteristic harmonic and non characteristic harmonic based on the modulation theory, verifies the accuracy based of the XLD-HVDC PSCAD/EMTDC module on the introducation, analyses the harmonic characteristic of different conditions with the earth loop combination under different voltage levels, and make a judgement and verification of harmonic stability under typical working conditions of networking mode based on the frequency scanning method and circuit principle.at last has made a further summary and outlook about the analysis of XID-HVDC’s the harmonic stability.Key Words: HVDC; PSCAD/EMTDC; Harmonic characteristic; Harmonic stability目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 高压直流输电概述 (1)1.1.1 直流输电的发展与应用 (1)1.1.2 溪洛渡直流工程的介绍 (2)1.2 本课题的研究意义 (4)1.3 本论文所作的主要工作 (5)第二章直流输电谐波形成原理 (6)2.1 调制理论 (6)2.2 特征谐波形成原理 (7)2.2.1 交流侧电流特征谐波分量的形成原理 (7)2.2.2 直流侧电压特征谐波分量的形成原理 (10)2.3 非特征谐波形成原理 (12)2.3.1 直流侧电压非特征谐波分量的形成原理 (12)2.3.2 交流侧电流非特征谐波分量的形成原理 (14)2.4 交直流侧谐波的相互影响 (15)2.5 小结 (16)第三章基于PSCAD/EMTDC的溪洛渡直流仿真模型 (17)3.1 PSCAD/EMTDC简介 (17)3.2 溪洛渡PSCAD/EMTDC模型说明 (17)3.2.1 控制系统 (18)3.2.2 主回路一次设备 (19)3.2.3 操作界面设置 (22)3.3 EMTDC模型的校验 (24)3.4 小结 (25)第四章溪洛渡直流谐波特性分析 (26)4.1 单回单极大地 (26)4.1.2.降压0.8p.u (27)4.1.3.降压0.7p.u (27)4.2 单回双极大地 (29)4.2.1.全压 (29)4.2.2.降压0.8p.u (29)4.2.3 降压0.7p.u (30)4.3 双回四极大地 (31)4.3.1. 全压 (31)4.3.2 .降压0.8p.u (32)4.3.3. 降压0.7p.u (32)4.4 双回单极大地 (34)4.4.1. 全压 (34)4.4.2. 降压0.8p.u (34)4.4.3. 降压0.7p.u (35)4.5 双回三极大地 (36)4.5.1. 全压 (36)4.5.2.降压0.8p.u (37)4.5.3.降压0.7p.u (37)4.6 小结 (39)第五章溪洛渡直流谐波稳定分析 (40)5.1 谐波不稳定的判据 (40)5.1.1 信号分析法 (40)5.1.2 特征值法 (40)5.1.3 频率扫描法 (41)5.1.4 电路原理法 (41)5.2 基于频率扫描法的谐波稳定分析 (43)5.2.1 运行工况一 (44)5.2.2 运行工况二 (46)5.2.3 运行工况三 (49)5.2.5 运行工况五 (54)5.3 基于电路原理的谐波稳定分析 (56)5.3.1 运行工况一 (56)5.3.2 运行工况二 (57)5.3.3 运行工况三 (58)5.3.4 运行工况四 (58)5.3.5 运行工况五 (59)5.4 小结 (59)结论与展望 (61)参考文献 (63)攻读硕士学位期间取得的研究成果 (66)致谢 (67)第一章 绪论第一章绪论1.1 高压直流输电概述1.1.1 直流输电的发展与应用高压直流输电具备输送容量大、损耗小、线路造价低及稳定性强等特点[1]。
基于PSCAD／EMTDC的电压跌落评估方法
电能质 量 问题 的监 测 、 析与 治理 已经成 为电能 分 供应 与利用 领域 的重要 课题 ｌ 。据统 计 ， ｌ Ｊ 在影响 电能 质量 的诸 多 因素 中 ， 户对 电压跌 落问题 的投诉 占到 用 全部投 诉 的 ８ ％ 以上 ， ０ 而且 由于 电压 跌 落 的传 播
界距离 法［ ［ 。前者 的不 足 在仅 利 用 几 个选 定 点 的 ］ 特定故 障来仿 真整个 电力 系统 的特性 是不 够 的 。 因为 故 障是一个 随机过 程 ， 能发 生在 系 统 的任 意 处 ， 可 后 者 的不足在 于该 方法 仅 适用 于辐 射 型 的 网 络。 而仿 真 方法是通 过数学 模 型或 电路 模 型来 描 述 整 个 电力 系统 ， 进而 得到整 个 电网的特性 。当然不 同的仿 真程 序 由于其 仿 真 模 型 的 不 同所 得 到 的 结 果 也 不 尽 相
摘 要 ： 电压 跌 落概 率 评 估 的 结 果 可 以 用 于预 测 系统 性 能 及 测试 各种 用 于 解 决 电压 骤 降 影 响 的 设 备 和技 术 对 系统 性 能 的 改 善 作 用 。现 在 很 多对 电压 跌 落 的 评 估仅 仅 使 用 简单 的技 术 对 电压 跌 落进 行 估 计 。 对 来 说 很 少采 用 随 机 评 估 相
维普资讯
第３ ｏ卷第 ２期
２０ ０ ７年 ｏ 月 ４
四 川 电 力 技 术
Ｓ ｅ ｕ ｎ ＥｌｃｒｃＰ ｗｅ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ｉｈ ａ ｅ ｔｉ ｏ ｒＴ ｃ ｎ ｌｇ
Ｖ０ ． ０。 ｏ． １３ Ｎ ２ Ａｐ ． ２ ０ ｒ 。０ ７
整 个 电 网的 目的 。
关键词 ： 电压 跌 落 ； 估 分析 ；Ｓ Ａ ／ Ｍ Ｄ ； 济 性 评 ＰＣ Ｄ Ｅ Ｔ Ｃ 经
基于PSCAD／EMTDC软件的城轨交通单车电气特性建模与仿真
证提 出了更高要求 ． 由于城市轨道交通 系统无法通
计 算机 仿真 技术 ， 于城市 轨 道交 通 的安 全 评估 、 对 参 数 整定 、 障分 析 、 制 策 略 、 营 图 编制 等有 着 重 故 控 运
要 的意 义 ．
关键 词 ：城 市 轨 道 交 通 ；列 车 电气 特 征 ；ｐ ｗ ｒ ｓｓ ｍ ｏ ｅ ｙ ｔ 过实验模拟出各种极限工况和故 障工况 ， ｅ 因此采用
ｅ ｔ ｂ ｉｈ ｄ ｓｍｕ ａ ｉ ｎ ｍｏ ｅ ｏ ｂ ｂ ｅ ｔ ｉ ｌｔ ｃ ｕ ａ ｅ ｙ ｓ ａ ｌ ｅ ｉ ｌｔ ｄ １ｔ ｅ ａ ｌ ｏ ｓｍｕ ａ ｅ ａ ｃ ｒ ｔ ｌ ｓ ｏ
ｔ ｅ ｖ ｈ ｃｅ ｎ ｄ ｆｅ ｅ ｔｅｅ ｔｉａ ｈ ｒ ｃ ｅ ｉｔｃ ｎ ｘ ｒ ｉ ｈ ｅ ｉｌ ｓａ ｄ ｅ ｅ ｃｓ ｆ ｃ ｅ
制策 略 的变化 ．
１２ 牵引 电机建模 ．
１ 城 轨交通 单车电气建模
１ １ 列车 系统 拓扑 结构 ．
本文 牵 引电机 建模 使用 如 图 ３所示 的双 笼 式等 效 电路模 型 ， 图 中 Ｒ 为 定 子 与转 子 的 阻 抗 ； 为 在 Ｘ 城 市轨 道交 通 单 车 电气模 型 如 图 １所 示 ， 中 定子 与转 子 的感 抗 ； 其 ｓ为 电机 转 差 率 ； 和 分 别 Ｉ 包 括 １５０Ｖ直 流牵 引供 电系 统 ． 据上 海城 市轨道 为第 一 笼 和 第 二笼 电 流 ． ０ 根 双笼 式 等 效 电路 模 型相 比
辆参数进行 了仿 真和校验 ， 真结果表 明所建 立 的仿 真模 型 仿 具有较高 的仿 真精度 ， 真 数据 与实测 数 据一 致 ， 仿 能够 准 确 地模拟 出 午辆在不 同状态 的电气特性与行使 特性 ．
基于EMTDC的电铁及云南电网电能质量联合仿真分析
对其 进行 模拟 较 为 困难 。较为 实际 的方 法是 对牵 引
变 电所 低 压 侧 母 线 实 地 测 试 较 长 时 间 （ 常 为 ２ 通 ４
ｈ 后选 择 可 代 表 典 型 工 况 的 波 形 数 据 ， 接 作 为 ） 直 Ｅ ＭＴＤ Ｃ中可 控 电流源 的控 制波 形 ， 详见 图 ２ 。
介 于 电力 变压 器漏 抗 较 电阻 大许 多 （ 少 为 １ 至 ０
倍 以 上 ） 在 谐 波 情 况 下 这 种 差 距 更 明 显 ， 可 忽 略 ， 故 谐 波下 因 电阻的 非线性 而造 成 的仿真 误差 。
为 了 避 免 变 压 器 励 磁 非 线 性 所 造 成 的 系 统 背 景
２ ，８ ３ １ ０ ７
１ ６ ７ ４８ ３
图 ４
低 压 侧 电压 向量 图 。
左 起 至右 分 别 为 Ｖｖ Ｙｎ ｌ 、 、 ｄ １ ＹＮ／
１ ３ １ 牵 引 负荷 ． ． 介 于 牵 引 负 荷 非 线 性 及 其 随 机 波 动 性 ， 确 的 准
１４ 基 于 Ｅ ． ＭＴＤ 电力 系统 元 件 建 模 Ｃ
ＹＮｄ ｌ 引 变 可 用 Ｅ Ｔ ｌ牵 Ｍ ＤＣ 中 既 有 三 相 模 型 ，
Ｖｖ 引 变可 采用 两个单 相 变搭 建 ， 见 图 ３ 牵 详 。
薅 藏 毫翎 － ｒ ｄ 山 ＇ ￣ ÷
图 ３ 牵引变压器建模 。
左起 至 右 分 别 为 Ｖｖ Ｙｎ ｌ 、 、 ｄ １ ＹＮ／ Ｖ
ＺＴ 一 Ｒｒ ＋ ｊ Ｔ ＝ ＲＴ ＋ ｊ Ｘ Ｔ． Ｘ ］ ｎ １
阻 拉 匹 配 平 衡 变 压 器 Ｂ相 铁 心 柱 上 绕 有 ４个 绕 组 ， 相 和 Ｃ 相 铁 心 柱 上 绕 有 ２个 绕 组 ， 有 的 Ａ 既 变压 器模 型不 能很 好 的反 应 其 复 杂 电磁 耦 合 关 系 ， 故采用 Ｅ ＭＴ ＤＣ 中 ＵＭＥ （ ｉｅ ｇ ｅｉ Ｅ Ｃ Ｕｎｆ ｄ Ｍａ ｎ ｔ — ｉ ｃ ｑ ｉ ｌｎ ｉ ｕｔ变 压 器 模 型 。 ｕｖ ｅ ｔ ｒ ｉ ａ Ｃ ｃ ） ］
基于PSCAD EMTDC的可控整流电路仿真实现
研究报告科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald47将交流电变换为固定或可调的直流电称为整流，即A C /D C 变换器。
单相桥式可控整流电路和三相桥式可控整流电路是最基本的，分析它们的工作过程对进一步研究整流电路起到至关重要的作用；通过P S C A D /E M T D C 仿真软件实现可控整流电路仿真，进一步验证理论分析，加深对可控整流电路的理解。
1 单相桥式可控整流电路的基本原理及参数设计1.1 单相桥式可控整流电路的基本原理单相桥式可控整流电路的仿真图如图1，其可带电阻负载和阻感负载，带不同性质负载时工作情况不同。
1.2 单相桥式整流电路的参数设计(1)电阻负载情况参数设计：整流电路仿真图如图2所示，u 2的有效值为220V，即u 2=2U 2si n ωt =2×220si n ωt ；电阻R =5Ω；频率f =50H z；因为在电压u 2正半周给晶闸管触发脉冲，所以触发角0≤α≤π；负载输出电压为u d =2u 2sin ωt ,α≤ωt ≤π；负载输出电流为i d ,i d =RU 22sin ωt ,α≤ωt ≤π；我们设置参数分别为u 2=220V,f =50Hz,R =5Ω,）6πα= 。
(2)阻感负载情况参数设计：已知负载基于PSCAD/EMTDC的可控整流电路仿真实现王博林(黑龙江省大庆市大庆油田电力集团电力调度中心 黑龙江大庆 163453)摘 要：该文以单相桥式可控整流电路、三相桥式可控整流电路为研究对象，介绍了可控整流电路的基本工作原理及参数分析，并建立基于PSCAD/EMTDC的单相桥式可控整流电路及三相桥式可控整流电路的仿真模型，并对其阻感负载时进行仿真。
PSCAD/EMTDC提供的可视化仿真可直接建立电路仿真模型，随意改变仿真参数，并立即得到任意的仿真结果，直观性强。
关键词：PSCAD/EMTDC仿真软件 可控整流 仿真参数中图分类号：TP391.9 文献标识码：A文章编号：1674-098X(2015)02(c)-0047-01电流i d 波形如图2，电压瞬时值为u 2=2u 2s i n ωt ，有效值u 2=220V ，触发角）6πα= ，电阻值R =5Ω，频率f =50H z ,电感为L =0.15H；i d =-ZU 22si n(α-ϕ ))t (αωω--L R e+Z U 22sin(ωt -ϕ )。
基于PSCAD／EMTDC的异步电动机定子绕组两相故障仿真
０ 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 、 济 运 行 ， 保 经 并 证 电 能 质量 ． 们 应该 考 虑 任 何 电力 系统 故 障 的 我 情 况 ， 加 以研 究 。 目前 世 界 上 广 泛 应 用 一 种 电 并 力 系 统 电磁 暂 态 分 析 软 件 Ｅ Ｄ Ｅｅ ｔ — ｇ ＭＴ Ｃ（ ｌｃｒ Ｍａ ． ｏ ｎ ｔ ｒｎｉｎ Ｃ Ｓ ｓ ｍ） 异 步 电 动 机 常 见 ｅ ｃＴ ａ ｓ ｔｉ Ｄ ｙｔ 对 ｉ ｅ ｎ ｅ 故 障 进 行 仿 真 分 析 。 软 件 具 有 丰 富 的元 件 模 型 该 库 和 强 大 的计 算 功 能 ，特 别 是 Ｉ Ａ 图形 界 面 ￣Ｃ Ｄ 的 成 功 开 发 ． 户 不 仅 可 以在 面 板 上 设 计 电力 系 用 统 中 的 各 种 仿 真 电 路 ， 而 且 能 够 更 好 地 使 用 Ｅ Ｄ ＭＴ Ｃ进 行 电力 交 直 流 系 统 的 各 类 设 备 、 件 、 器 控 制 的仿 真计 算 。 已 经 成 为 电力 系统 研 究 人 员 它 不 可 缺 少 的 工 具 。在 电力 系 统 的规 划 、 计 和 运 设 行 当中 。 电力 系统 仿 真 软 件 可 以 用 来 确 定 规 划 方 案 、 定 运 行 、 定 自动 装 置 的控 制 参 数 、 拟 整 进行 事 故 分 析 和 辅 助 运 行 人 员 做 出正 确 的决 策 ． 大 提 大 高 电 网 的 运 行 效 率 。 本 文 就 是 基 于 ＰＣ ／ Ｓ ＡＤ Ｅ Ｄ ＭＴ Ｃ的 异 步 电动 机 常 见 故 障 仿 真 。得 到 了 与 理 论 相 符 的结 果 ， 研 究 电动 机 常 见 故 障 提 供 了 为 个 良好 的 仿 真 平 台 。 １仿 真 电动 机 的主要 参数 及 其额 定运 行 电力 系 统 正 常 运 行 的 破 坏 多 半 是 由短 路 故
基于PSCAD_EMTDC的大型并网风电场建模与仿真
第37卷第21期电力系统保护与控制Vol.37 No.21 2009年11月1日 Power System Protection and Control Nov. 1, 2009 基于PSCAD_EMTDC的大型并网风电场建模与仿真李环平，杨金明（华南理工大学电力学院，广东 广州 510640）摘要：由几百台风机驱动鼠笼电机所组成的风电场将会给电网带来电能质量的问题。
为了研究风电场对电网动态特性的影响，建立合适的风电场模型来描绘由许多单个风机组成的动态特性是一个重要课题。
给出了恒速风电机构成的风电场的不同动态模型，包括不同的等值模型和无功补偿装置的模型。
这些模型在PSCAD/EMTDC的软件中建立，并以南澳风电场接入汕头电网为实例，结合扰动和电网故障情况下的仿真研究来进行比较。
关键词: 并网风电场；动态运行；等值方法；定速异步发电机；等值模型；无功补偿Model and simulation of large grid connected wind farm based on PSCAD_EMTDCLI Huan-ping，YANG Jin-ming(Electric Power of College，South China University of Technology，Guangzhou510640，China)Abstract: The wind park that aggregates hundreds of wind-turbine driven squirrel cage induction generators will bring power quality problems to the grid. To study the impact of wind farm on the dynamics of the power system, an important issue is to develop appropriate wind farm models to represent the dynamics of many individual WTGs. This paper presents various dynamic models, including various equivalent models and models of reactive power compensation, of wind farm with fixed-speed WTGs. These models are developed and compared by simulation studies in the PSCAD/EMTDC environment under fluctuation conditions as well as grid fault conditions，which take Nan’ao wind park connected to the grid of Shantou as an example.Key words: grid connected wind farms；dynamic operation; equivalent methods；fixed speed induction generator； equivalent model；reactive power compensation中图分类号： TM614 文献标识码：A 文章编号： 1674-3415(2009)21-0062-050 引言与日俱增的电能消耗不可避免的加剧了化石燃料储存量的减少，同时人类对“绿色能源”有着迫切的需求。
基于PSCAD／EMTDC的轻型直流输电系统设计
ｄ ｅ ｐ ｅ ｎ ｄ ｅ ｎ ｌ ｔ ｙ ， ｍ ｅ ａ ｎ ｗ ｈ ｉ ｌ ｅ ， ｉ ｔ ｈ ａ ｓ ａ ｈ ｉ ｈ ｇ ｓ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ｑ ｕ ｉ ｃ ｋ ａ ｄ ｊ ｕ ｓ ｉ ｔ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ．Ｉ ｎ ｔ ｈ ｉ ｓ ｐ ａ ｐ ｅ ｒ ， ｈｅ ｔ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ
ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ ｉ ｙ ｔ ｏ ｆ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｅ ｌ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｎ ｄ ｈｅ ｔ ｅ ｆ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｎ ｅ ｓ ｓ ｏ ｆ ｃ ｏ ｎ ｔ ｒ ｏ ｌ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ｇ ｙ ．
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基于PSCAD_EMTDC的双电池储能系统协调运行特性分析
2
2.1
双电池储能单元工作原理及数学模型
双电池储能单元工作原理 双电池储能应用于风电接入场景时的主电路结
构示意图为图 1 所示。以风电场和双电池储能系统 联合按照目标功率 P ref 运行过程来说明双电池储能 单元的工作原理，假定双电池储能的初始运行状态 为电池储能 A 单元承担充电任务、电池储能 B 单 元承担放电任务，则当风电场实际输出功率 P wind 大于 P ref 时，风电场剩余能量经过变流器 VSC 和 Buck 电路存储在电池储能 A 单元； 反之则 电池储能 A 单元存储的电量经 Boost 电路和变流器 VSC 送入电网补偿风电场缺额功率 。
ibref Pbref ubat Pwind Pr ef ubat
考虑到过充过放对电池带来的不利影响，则电 池储能 A （ B ）单元由执行充电任务（放电任务） 转变为放电任务（充电任务）的临界转换状态约束 值为： SOC A (1)=(1+a)/2， SOC B (1)=(1-a)/2 电池储能 A （ B ）单元由执行放电任务（充电 任务）转变为充电任务（放电任务）的临界转换状 态约束值为： SOC A (2)=(1-a)/2 ， SOC B (2)=(1+a)/2 双电池储能单元充放电循环过程是个多阶段的 过程，根据状态变量转移方程可计算电池储能单元 运行的实时状态变量值 。当电池处于充电状态时， 其状态变量转移方程如下：
基于PSCADEMTDC软件的空载线路工频过电压分析
［３］ 陈怡，蒋平，万秋兰，等．电力系统分析［Ｍ】．北京： 中国电力出版馘，２００５。
【４】 强夺专，扬太爰．蒺于ＰＳＣＡＤ／嚣粥戳软辞豹避亳莲缳
护教学仿真【Ｊ］。电气电子教学鬻报，２００８，３０（４）：８４·
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求解式（１），得到沿线电压
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系统电源可用电势Ｅ和串联１个集中参数 的等篷电源隰撬互来替代。因就对予单电源带 空载线路的情况，可用以下复合二端阴网络（见
求解复会二端曩网络理论并篱化褥：
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Ｚ。＝２９２．７３，ｙ＝ｊ１．０７２ ３×１０一。
3.陈怡.蒋平.万秋兰 电力系统分析 2005
4.张小青.杨大晟 基于PSCAD/EMTDC软件的过电压保护教学仿真[期刊论文]-电气电子教学学报 2008(2)
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1.期刊论文 欧阳瑞.周元清.王颖.周春明.OUYANG Rui.ZHOU Yuan-qing.WANG Ying.ZHOU Chun-ming 特高压交流线
华东电力 EAST CHINA ELECTRIC POWER 2009，37(2) 0次
参考文献(4条)
1.黄佳.王钢.李海锋.韩冯雪 1000 kV长距离交流输电线路工频过电压仿真研究[期刊论文]-继电器 2007(4) 2.1000kV交流输电线路的工频暂态过电压研究[期刊论文]-电网技术 2005(19)
为了确傺２００９年项隧群工作有序开展，帅军庆董事长强调，要加强鳃织领导，坚持“高、精、宴”的工作标准，勇于实 筏探索，我猴突破熹；要凝聚合力，攘互澎遴，麓强配合；要翳确顼嚣静澍闷节轰，确缳各项王作敢季孽成效；要热强瓣终宣 传，重视成聚应用和经验总结工作。
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1.PSCAD/EMTDC 简介 EMTDC 是具有复杂电力电子、控制器及非线性网络建模能力的电 网的模拟分析程序。 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，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。 2.项目简介 本次电能质量评估以某钢铁一体化项目为例，项目主要包括：原料 场、2 台 180m2 烧结机、1 条链篦机—回转窑球团生产线、2 台 1350m3 高 炉、1 套铁水与处理装置、2 座 120t 转炉及精炼设施（LF 炉）、1 台 7 流方 坯连铸、1 台 3 流窄板坯连铸、1 条高线生产线、1 条带钢生产线及所需共 辅设施。 用电负荷中对电能质量影响最大的是 LF 炉以及轧钢设备（包括 线、棒材生产线）。 LF 炉的功能包括：脱硫、温度调节、精确的成分微调、改善纯净度、 造渣。LF 精炼炉，是典型的非线性负荷，其表现特征之一是容量大，对 电网的影响也非常严重，在冶炼过程中会对供电系统造成巨大的无功 冲击，并产生大量的高次谐波，使供电质量严重下降，对供电电网的安 全稳定运行构成巨大的威胁，甚至危及相邻的用户。 轧钢厂中轧机主传动电动机采用带矢量控制技术的全数字式变频 调速装置供电，并且其主回路接线采用交－直－交形式。轧钢厂传动 系统中采用了大功率电力电子装置，成为很大的谐波源，严重污染了电 力系统。由于轧钢机负载特点使得它需要经常启动、停止，这些都会使 电网电流发生很大的畸变，产生大量的谐波电流，同时，轧钢设备的冲 击性负荷会引起电压波动、三相电压不平衡，对供电质量造成了严重影响。 3.仿真环境设置 在本次评估中，采取时域仿真的手段，在 PSCAD/EMTDC 仿真环境 下建立供电系统的时域仿真模型，通过设备生产厂家提供的相关数据 及一些设备典型参数，评估供电系统在各种工况下存在的电能质量问 题以及相关的治理措施。 针对 LF 炉及轧钢设备等谐波源及冲击性负荷，采用 TCR 型静止无 功补偿器（SVC）的动态无功补偿方案，滤波设备采用无功补偿滤波电 容器装置 FC（Filter Capacitor），动态无功补偿装置同时还能通过分相控 制补偿三相不对称负荷。补偿装置容量根据经济性与调节能力并行考 虑的原则进行选择，保证负荷冲击下的各等级电压波动满足国家标准； 滤波支路根据实际谐波发生量进行配置，将谐波限制在规程要求范围 之内，保证公共连接点谐波满足国家标准。 根据项目供电方案，本项目以 110kV 电压等级供电。变电站 110kV 母线系统短路容量设定为 19090MVA。 项目用电负荷主要分为：35kV 铁前区域负荷、35kV LF 炉炼钢区域 负荷、35kV 钢后区域负荷和 10kV 母线所带负荷四部分。铁前区域 35kV 母线接总负荷 86.1MVA，平均功率因数为 0.92。LF 炉区域 35kV 母线接总负荷 27.7MVA，平均功率因数为 0.70。钢后区域 35kV 母线接 总 负 荷 78.05MVA，平 均 功 率 因 数 为 0.75。 总 降 10kV 接 总 负 荷 27.9MW，平均功率因数为 0.75。
科技信息
基于 PSCAD/EMTDC 的电能质量评估
青海省电力公司电力经济技术研究院 张晓波 张 博 张祥成 苗 淼
［摘 要］随着时代进步与科技的飞速发展，我国各种产业迅速发展，现代电力系统规模也日益扩大，由于现代电力电子设备等一些 带有非线性冲击性负荷的设备大量接入电网，使得电网供电质量受到严重影响。特别是在冶金行业中，存在着大量的大容量冲击性 负荷的工业设备，如电解铝槽、电弧炉、轧钢机等，有必要对大型非线性冲击性负荷进行电能质量分析，并采取必要措施，确保供电质量。 ［关键词］PSCAD 电能质量 谐波 FC
根据项目本体可研报告，冲击负荷主要来自 LF 炉以及钢后区的线 棒 复 合 生 产 线 以 及 双 高 线 生 产 线 ，二 期 建 成 后 ，最 大 有 功 负 荷 冲 击 36.3MW。
现通过对 LF 炉及钢后区进行瞬时功率波动分析，考察在负荷冲击 扰动下各母线电压波动情况。分无动态无功补偿装置和有动态无功补 偿装置两种情况。仿真设置为：
4.2.1 无动态无功补偿装置 仿真结果如下：
2.5 秒时，LF 炉有功、无功负荷同时波动至 50%（约 12MW，11Mvar）；3 秒时，钢后区有功负荷减少 26MW，无功负荷减少 18Mvar；3.5 秒时，LF 炉有功、无功负荷同时恢复；4.5 秒时，钢后区有功、无功负荷同时恢 复。最大冲击有功冲击负荷 38MW，无功冲击负荷 29Mvar。
表 3-1 固定电容器式容性分区无功补偿容量
序号
项目名称
接入母线电压（kV） 无功补偿（Mvar）
一 铁前区域变电所
10
10
二
LF 炉(35kV)
35
18
三 钢后区域kV
10
22
为使厂内各区域功率因数达到 0.92 及以上水平，需要进行容性无 功补偿，分区固定补偿的无功容量如表 3-1 所示。