PSCAD详细使用教程（中文）_pscad三相输电线路搭建

PSCAD

使用教程

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前言

电力系统是非常复杂的。其数学表达式的定义比航天飞行器及行星运动轨迹的定义更要错综

复杂和具有挑战性。比起计算机.家电和包括工业生产过程在内的一些大型复杂机器，电力系统是

世界上最大的机器。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。对于一个好的技术人员来说它是一个很好的工具。当在 PSCAD 的图形用户界面下运

行时，PSCAD/EMTDC 结合成的强大功能，使复杂的部分电力系统可视化。

从 20 世纪 70 年代中期起，EMTDC 就成了一种暂态模拟工具。它的原始灵感来源于赫曼.

多摩博士 1969 年 4 月发表于电力系统学报上的 IEEE 论文。来自世界各地的用户需求促成它现在

的发展。

20 世纪 70 年代暂态仿真发生了巨大的变化。早期版本的 EMTDC 在曼尼托巴水电站的 IBM

打孔计算机上运行。每天只有一两个问题可以被提交并运行，与今天取得的成就相比等编码和程

序开发相当缓慢。随着计算机的发展，功能强大的文件处理系统可被用在文本编辑等。今天，功

能强大的个人计算机已可以更深入细致的进行仿真，这是二十年前所不能想到的。

用户要求 EMTDC 仿真的效率和简便。所以曼尼托巴高压直流输电研究所开发了 PSCAD 图

形用户界面以方便 EMTDC 仿真的研究。PSCAD/EMTDC 在 20 世纪 90 年代最初创立并使用在

unix 工作站。不久，作为电力系统和电力电子控制器的模拟器，它取得了极大的成功。PSCAD

也成为了 RTDS-时实数字仿真或混合数字仿真的图形用户界面。

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。操作环境为：UNIX OS,

Windows95, 98, NT；Fortran 编辑器；浏览器和 TCP/IP 协议。随着我国电力事业的发展,无论是

理论研究还是现场工作,都广泛的用到了 PSCAD.但目前使用的 PSCAD 软件多为英文版,这为广大

的工作者带来诸多不便,所以本人参考众多文献及原版的英文说明,编写了中文版的使用指南,希望

能方便大家学习和工作之用.

前言 ........................................................................................................................................................... 1

第一章导言 ............................................................................................................................................. 5

1.关于本指南 .................................................................................................................................... 5

2.什么是 PSCAD/EMTDC .............................................................................................................. 5

3.使用 PSCAD/EMTDC 的主要特色和典型研究 ......................................................................... 5

4.目前最新版本：PSCAD4.2.0 版 .................................................................................................. 6

第二章安装和设置.................................................................................................................................. 7

2.1 计算机设置 ................................................................................................................................. 7

2.1.1 硬件和软件要求............................................................................................................... 7

2.1.2 FORTRAN 语言编译器 .................................................................................................. 7

2.1.3 TCP/IP 网络议定书......................................................................................................... 7

2.1.4 LICENSING 许可证 ....................................................................................................... 7

2.2 PSCAD 的安装 ........................................................................................................................... 7

2.3 License 设置 .............................................................................................................................. 10

2.4 卸载 .......................................................................................................................................... 13

第三章 PSCAD 工作环境 ..................................................................................................................... 14

3.1 TERMINOLOGY AND DEFINITIONS (术语和定义) ........................................................ 14

3.1.1Components（元件） .................................................................................................... 14

3.1.2 Modules(模块) ............................................................................................................... 15

3.1.3 Projects（工程） ........................................................................................................... 15

3.2 各工作区介绍 .......................................................................................................................... 15

3.2.1 Title Menu and Main Tool Bar（标题栏，菜单栏和主工具栏） ............................. 15

3.2.2 Menu Bar and Menu Items（菜单栏和菜单项） ................................................... 15

3.2.3 Toolbar Buttons（工具栏按钮） ................................................................................. 16

3.2.4 Workspace（工作空间窗口） ...................................................................................... 16

3.2.5 The Master Library（主库） ...................................................................................... 17

3.2.6 THE OUTPUT WINDOW（输出窗口） ................................................................... 18

3.2.7 THE DESIGN EDITOR（设计编辑器） ................................................................... 18

3.3 例子程序 .................................................................................................................................. 19

第四章基本操作和特征 ....................................................................................................................... 21

4.1 PROJECT（工程） ................................................................................................................. 21

4.1.1 Creating a New Project（创建一个新的工程） ......................................................... 21

4.1.2 Loading a Project（加载工程） .................................................................................. 21

4.1.3 Opening the Project Main Page（打开工程主页） ................................................... 22

4.1.4 Setting the Active Project（设置激活工程） ............................................................. 22

4.1.5 Saving Project Changes（保存工程的修改） ............................................................ 23

4.1.6 Project Settings（编辑工程属性） .............................................................................. 23

4.2 Workspace Settings（工作区设置） ...................................................................................... 24

4.3.1 元件................................................................................................................................ 25

4.3.2 Editing Component Properties（编辑元件属性）..................................................... 26

4.3.3 模块 ............................................................................................................................. 28

4.3.4 CREATING A NEW COPONENT OR MODULE（创建一个新元件或模块） .... 29

4.4 常用工具栏 .............................................................................................................................. 31

4.5 SETTING GLOBAL CONSTANTS（设置全局常量） ....................................................... 33

第五章在线绘图和控制 ....................................................................................................................... 35

5.1 图框 .......................................................................................................................................... 35

5.1.1 添加图框........................................................................................................................ 35

5.1.2 移动和改变图框大小..................................................................................................... 35

5.1.3 剪切／复制/粘贴图框 ................................................................................................... 36

5.1.4 改变图框的属性............................................................................................................ 36

5.1.5 改变水平坐标轴属性.................................................................................................... 36

5.2 图 .............................................................................................................................................. 37

5.2.1 在图框中添加图............................................................................................................ 37

5.2.2 图表顺序......................................................................................................................... 38

5.2.3 剪切/复制图/粘贴图 ..................................................................................................... 38

5.2.4 复制信息到剪贴板........................................................................................................ 38

5.2.5 模拟图............................................................................................................................ 39

5.2.6 数字图............................................................................................................................ 40

5.2.7 XY 绘图 ....................................................................................................................... 41

5.2.8 个性化设置.................................................................................................................... 44

5.3 曲线 .......................................................................................................................................... 45

5.3.1 在图中添加一条新曲线................................................................................................ 45

5.3.2 曲线顺序........................................................................................................................ 46

5.3.3 剪贴/复制/粘贴曲线 ..................................................................................................... 46

5.3.4 改变曲线属性................................................................................................................ 46

5.4 使输出通道的范围和图保持一致........................................................................................... 48

5.5 动态采样调整........................................................................................................................... 48

5.5.1 模拟图中调整和控制采样范围 .................................................................................... 48

5.5.2 在 XY 图中调整和控制采样范围 ................................................................................ 49

5.6 标识 .......................................................................................................................................... 50

5.6.1 显示/隐藏标识 ............................................................................................................... 50

5.6.2 图框标识图例................................................................................................................ 51

5.6.3 XY 图标识图例 .............................................................................................................. 52

5.6.4 切换激活曲线................................................................................................................ 52

5.6.5 改变标识位置................................................................................................................ 52

5.6.6 切换时间差值/频率差值 .............................................................................................. 53

5.6.7 锁定/解锁标识 .............................................................................................................. 53

5.6.8 设置标识......................................................................................................................... 53

5.6.9 把标识当书签使用........................................................................................................ 54

5.7 缩放特性 .................................................................................................................................. 54

5.7.1 放大和缩小.................................................................................................................... 54

5.7.2 缩放框............................................................................................................................ 54

5.7.3 垂直缩放......................................................................................................................... 55

5.7.4 水平缩放........................................................................................................................ 55

5.7.5 缩放前/后 ...................................................................................................................... 55

5.7.6 缩放全部........................................................................................................................ 56

5.7.7 缩放界限........................................................................................................................ 56

第一章导言

1.关于本指南

本指南的目的是为 PSCAD/EMTDC 用户提供一个基本的介绍，此手册包括以下几个章节。

·第一章：导言回答问题例如什么是 PSCAD/EMTDC，如何从中受益。本版本的新特点及如何

找到更多信息。

·第二章：安装和设置在 PSCAD 支持的平台上描述了安装过程，同时概述了其对硬件和软件

的要求。

·第三章：工作环境本章主要介绍了 PSCAD 的工作环境及用户界面。

·第四章：基本操作本章介绍了 PSCAD 的基本操作和特性，对于熟悉 PSCAD V4 将有很大帮

助。

·第五章：绘图与控制 PSCAD 为用户提供了一些特殊的运行元件用于在线控制输入数据，并

且可以记录及显示 EMTDC 输出数据，比如图形框、图表、曲线和一些仪表。

·第六章：仿真运行应用一个简单的分压电路的例子描述如何进行一次仿真。

2.什么是 PSCAD/EMTDC

PSCAD/EMTDC 是电力系统分析中的专业仿真工具。PSCAD 是用户仿真界面，EMTDC 是仿

真引擎。PSCAD/EMTDC 最适合瞬时发生仿真，即我们熟悉的电磁暂态。

PSCAD 图形界面大大提高了 EMTDC 的功能。它使用户用图形的方式创建一个电路进行仿真

分析结果，并在一个完全统一的图形环境中处理数据。

以下为使用 PSCAD/EMTDC 时的一些常用部件

• Resistors电阻, inductors电感, capacitors电容器

• 相互耦合绕组如transformers变压器

• transmission lines 传输线，cables电缆

• Current and voltage sources电流源和电压源

• Switches开关，breakers短路器

• Protection保护和relaying继电器（保护和延时）

• Diodes二级管, thyristors晶闸管，GTOs可关断晶闸管

• Analog and digital control functions模拟和数字控制功能

• AC and DC machines交、直流发电机, exciters励磁机, governors调速器, stabilizers 稳定器和

inertial models惯性模式

• Meters 计数器和 measuring functions测量功能

• Generic DC and AC controls通用交流直流控制

• HVDC高压直流输电, SVC静止无功补偿器, 与其它灵活控制器FACTS controllers

• Wind source, turbines and governors 风机,蜗轮机和调速器

3.使用 PSCAD/EMTDC 的主要特色和典型研究

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

·用户可以根据自己需要创建具有特定功能的电路模块

·具有“快照” 功能

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