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PSCAD基础知识


PSCAD基础

邢鲁华

? 1、PSCAD简介 ? 2、程序运行控制 ? 3、基本元件介绍 ? 4、搭建PSCAD运行程序 ? 5、PSCAD图形用于其他文本 ? 6、利用MATLAB中的小波工具包对PSCAD仿 真结果进行分析

1、PSCAD简介
? PSCAD/EMTDC是一种世界各国广泛使用的电

力系统电磁暂态仿真程序。 ? PSCAD/EMTDC仿真软件分为两个主要部分: EMTDC(Electro-Magnetic Transient program for DC )是一个离
线的电磁暂态计算程序,是PSCAD/EMTDC仿真的核心。它有精确的直流元件模型、 方便的数据输入方式以及强大的数据分析功能,是进行直流系统分析和工程研 究的有力工具。(

http://www.diypz.com/pzqd/)

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。

PSCAD/EMTDC的主要功能

? 可以发现系统中断路器操作、故障及雷击时出现的过电压 ? 可对包含复杂非线性元件(如直流输电设备)的大型电力系统进行全 三相的精确模拟,其输入、输出界面非常直观、方便 ? 进行电力系统时域或频域计算仿真 ? 电力系统谐波分析及电力电子领域的仿真计算 ? 实现高压直流输电、FACTS控制器的设计

2、程序运行控制

PSCAD主界面
元件快速拖入

元件列表

当前运行程序

程序检错

计算程序

此栏按钮和word中意义 基本一致

运行时间和采样精度等设置

右键单击所要运行程 序,再单击此项,即 设为当前运行程序

运行时间和采样精度等程序要求设置

选项卡 控制要求 输入区域 运行时间 采样步长

图形界面比例
点此键程序运行

点此键终止所运行程序

3、基本元件介绍 元件列表

双击各选项查看元件

[Passive] RLC Branches and Filters
RLC,双击该元件, 弹出对话框,输入 大小,注意单位
理想导线 接地

负荷 滤波器

[Source]

Current and Voltage Source
电源名字,不要重 名 电源阻抗类型

双击元件, 弹出元件参 数对话框

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

参数修改下 拉列表

单线显示或 是三相显示

选择external控制时, 必须加入外部控制元件

双击该按钮,弹 出输入对话框, 修改定值,即可 进行控制

作为电压控制, 必须填上单位kV

[Transformers] Power Transformers
点击此三角,会出现 其他属性输入选项

双击该元件 同一程序中的相同元 件,要注意命名区分 漏抗 变压器分接头设置,如果选择某个绕组上 有分接头,必须添加分接头控制信号 空载损耗 铜耗 接线

选择yes时,出现

分接头控制信号必须有控 制源,否则程序无法运行 此名称必须与变压器分接头名称 一致

双击

分接头的最大最小值

分接头初始位置

[Tlines] Transmission Lines
双击该元件

要对传输线命名,同一程 序中,传输线重名会导致 程序不能运行。
选择Remote Ends会出现如 下显示,二者应用差别, 点击help,能够查看 点击Edit,对线路其 他参数进行编辑

[Breakers_Faults]

此项选yes,则是单相分别操作, 选no则是三相同时开断或闭合 此项选yes,则是低压显示, 其单相为

此项选择yes,则为

断路器开通关断的时间控制
双击

文中出现的所有断路器, 都必须有相应的控制,否 则程序不能运行

断路器开关状态改变次数, 1改变一次,对应一个操 作时间,2改变两次,对 应两个操作时间 初始开关状态

断路器也可应用于电流,功率等信号的输出
双击断路器,并点击下拉三角,选择 internal outputs,给所能输出的信号命 名,就可以利用该信号进行输出了, 可以省去相关量测仪器

用于设置纵向故 障,横向故障可 由断路器设置

Faults
双击

单线形式

用于进行故障 类型和控制条 件的设置

三相形式

[Meters] Voltmeter, Ammeter, PQ meter
可测:电压、电流瞬时值;有功、无 功;电压有效值、相角等。
单线图 三相电压有效值

三相电流瞬 时值 有功、无功 三相电压瞬时值

频率、相角、电压 有效值

单相有效值测量

既可测三相电流,也可测单相电流,取 决于信号所处位置

对地电压测量,单相三相都可以 不对地

例子

母线电压三相有效值

有效值的图形输出

母线电压三相瞬时值 表示信号以图形形式输出。 注意:有信号没有输出,程序可以 运行,但是如果有输出,没有相应 信号,程序不能运行。

测量信号的图形输出
元件拖入 快捷键

图形输出
右键单击该框, 出现属性对话框, 选择“添加图形”

右键单击图形输出按钮, 选择Add as a curve

右键单击图形框,选 择PASTE CURVE,则已 经添加的图像将被表 示出来

Main : Graphs 200 150 100 50 0
y

Ea

-50 -100 -150 -200 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 ... ... ...

添加图形的简便方法
一直按着Ctrl键,左键单击图形输出按钮, 会产生该图标,将该图标拖入图形窗口 即可

Main : Graphs 200 150 100 50 0
y

Ea

-50 -100 -150 -200 0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50

. . .

图形观察技巧
一个图形框可以同时观察很多信号,也可以选择性进行观察
将该信号也拖入到同 一个图形框中 此I形图标表示该 信号将位于Ea信 号的后面

左键单击此处, 将会出现

再点击该叉号,图形 会显现

在对应信号 后点击该绿 色对号,会 出现叉号, 该图形将不 能观察

同一框中添加多个图形

在已有图形框标题栏右击, 选中Add Overlay Graph (Anolog),会出现

点中图形框标题栏,会 出现图形编辑点,这样 能够修改图形框的大小

4、搭建PSCAD运行程序
新建PSCAD程序

名为noname。右键单击该程序, 选save as即可改名,关闭程序 的时候也可改名。 注意:名称尽量使用英文,中文 有时导致程序不能运行。文件夹 名称,最好也是英文。

新建程序中拖入元件

右键单击选中元件, 左键单击copy

打开元件列表,鼠 标拖框,选择所需 元件组合 在所要搭建程序界面 的空白处,右键单击, 左键单击paste,即把 元件拖入程序

也可从右侧快速元件 选择栏中,选入元件。 方法:单击该元件, 并在所建程序空白处 单击,元件即被拖入

两个元件对齐,二 者会自动连接。

程序示例
线路不能重名

母线不 能重名 分接头 控制 断路器 不能重 名且必 须有时 间控制

母线电压有效 值测量

建议
? 强烈建议PSCAD初学者多看程序自带例子。 ? 益处: 1、例子全,基本上涵盖了电力系统各方面的应用。 2、各示例中的参数与实际参数基本相同。 3、示例中有很多不会的控制和输出方面的技巧,多看能够提出 更过的疑问,有利于进一步的学习。

5、PSCAD图形用于其他文本
一般,为了总结PSCAD的分析计算结果,会将PSCAD的程序界面和 图形输出插入到word和ppt中。方法如下:

一直按住鼠标左键并拖动,会选中 PSCAD程序界面的元件,右键单击, 选择Copy as Meta-File即可,在 word或ppt中进行粘贴即可。

图形框的粘贴: 右键单击图形框的标题 栏,选择Copy Frame as Meta-Flie,再进行粘贴 即可

6、利用MATLAB中的小波工具包对PSCAD仿真结果进行分析
PSCAD仿真数据结果的保存 此项选yes,所有具有输出的信号的 数据都会保存下来 输出文件的名字

程序

程序数据输出 文件夹。在文 件夹中找出已 经命名的保存 数据

双击,会出现: 此文档是用来说明low_01文件中,数据 的情况,按列表示输出的数据,例如 PGB(1),说的是low_01文件的第二列的数 据(第一列是指时间轴)。

把数据导入MATLAB

选择All Files可以找 到low_01文档,在 点击打开

用小波工具包进行数据分析

提取low_01文档中 第二列数据

保存
打开小波工具

点击

打开已保存的x数据表

点击

小波变 换修改 选项区

小波分析结果


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