PSCAD元件介绍及其应用课件

PSCAD元件及其应用武汉大学电气工程学院PSCAD元件及其应用武汉大学电气工程学院第2页主要内容PSCAD主元件库

HVDC和FACTS元件库

Sources元件库

Transformers元件库

Transmissionlines/Cables元件库

Machines元件库

I/ODevices元件库

Sequencer元件库其它元件第2页主要内容PSCAD主元件库第3页一、PSCAD主元件库各元件列表分页式元件库各页面列表第3页一、PSCAD主元件库各元件列表分页式元件库各页面第4页二、HVDC和FACTS元件库第4页二、HVDC和FACTS元件库第5页包括：——基本的开关器件如IGBT,GTO,二极管等；——基本的主电路单元如逆变器，整流器等；——常见的应用级电路如HVDC，SVC等；——常用的控制系统；——触发脉冲产生电路；第5页包括：第6页2.1EMTDC的插值算法

在指定的时间段内，电力网络的暂态仿真是一系列离散间隔（时间步长）网络方程的求解。EMTDC是固定时长的暂态仿真程序，因此仿真之前一旦选定就保持不变。由于时间步长固定，网络事件如故障或晶闸管动作可能发生在这些离散时间点之中（若不刻意更改）。这就意味着如果器件动作处于时间步长间隔中的话，只有等到下一时间步长时程序才能体现出此事件。一个办法就是采用变步长解法，如果发现了器件动作事件，程序将把事件步长分割为更小的步长。然而，这无法克服器件开合感性和容性电路时，由于电流和电压的微分所造成的伪电压和电流尖峰问题。第6页2.1EMTDC的插值算法在指定的时间第7页另一种解决方法是采用变步长进行求解，即当检测到开关事件发生时，程序将划分仿真步长为更小的时间间隔。但这种方法不能避免在投切容许或感性电路时，由于电流或电压微分而造成的虚假电压和电流尖峰。当开关时间发生于采样点之间时，EMTDC采用插值算法来寻找精确的事件发生时刻。该方法比减小仿真步长具有更快的速度和更高的精度。从而使得EMTDC能在采用较大时间步长的情况下更精确地对任何开关事件进行仿真。第7页另一种解决方法是采用变步长进行求解，即当检测到开关第8页1.所有的开关设备在被DSDYN子程序调用时，将其开关判定标准加入到一个轮询表中。主程序在每个仿真步长的结束时刻求解电压和电流，同时在新的仿真步长开始时刻存储开关设备的状态。这些开关设备可直接通过时间来指定其开关动作时刻，或通过电压或电流的电平交叉点。2.主程序对开关设备进行判定，确定出其开关动作标准已经满足的开关设备，其后立即将该子系统内所有电压和电流插值至该动作时刻。该支路进行开关动作，同时导纳矩阵需要重新进行三角化。插值算法的步骤第8页1.所有的开关设备在被DSDYN子程第9页3.EMTDC以插值时刻为起始时刻，求解出下一仿真步长结束时刻的节点电压。所有的设备都将被轮询，以确定在原始仿真步长结束时刻是否需要进行插值开关动作。4.当没有开关动作时，EMTDC执行最后的插值动作，将求解过程恢复至原始的仿真步长序列。第9页3.EMTDC以插值时刻为起始时刻，求第10页电流过零时开关动作无插值时的二极管电流有插值时的二极管电流第10页电流过零时开关动作无插值时的二极管电流有插值时的第11页具有大量快速切换设备的电路；带有浪涌避雷器的电路与电力电子设备连接；HVDC系统与易发生次同步谐振的同步机相联；使用小信号波动法分析AC/DC系统，这时精细的触发角控制是必须的；使用GTO与反向晶闸管构成的强制换相换流器；PWM电路和STATCOM系统；分析具有电力电子设备的开环传递函数；插值的应用场合第11页具有大量快速切换设备的电路；插值的应用场合第12页颤振是Dommel算法中对电气网络进行暂态仿真时所采用的梯型积分方法所固有的，仿真步长之间的同步振荡现象。颤振通常由闭合包含了电感的支路内的一个开关所引起。EMTDC对每个节点电压和支路电流进行连续监测，如果某个电压或电流在5个连续仿真步长内连续改变方向，则被认为是发生了震颤。EMTDC中可以禁止进行颤振检测，但同时允许去除颤振，此时仅有由支路投切所引起的颤振被去除。也可在EMTDC中设置颤振检测水平，低于此水平的颤振将被忽略。颤振检测和去除第12页颤振是Dommel算法中对电气网络进行暂态仿真时第13页插值算法中的第三步涉及到外插电源特性。在不采用外插电源算法时，第3步的电源电压将是线性外插所得到。而采用外插电源算法时，电源电压将为：此时求解的结果将更加准确。外插电源第13页插值算法中的第三步涉及到外插电源特性。在不采用外第14页2.2插值触发脉冲元件返回一个二元数组，包括触发脉冲信号和晶闸管、IGBTs以及GTO插值关断（导通）时刻所必需的插值时间标签。第一个元素信号为0或1，表示实际的门极控制信号。第二个元素为插值动作时间。元件的输出是基于输入信号H和L的比较得出的。L通常是触发角定值，H则来自于锁相振荡器或者与之等同的环节。若使用的是GTO或IGBT，则此组件还提供了对OFF信号的输入信号比较。第14页2.2插值触发脉冲元件返回一个二元数组，包括触第15页可控关断或自然关断脉冲个数：1或6附加封锁/解锁信号脉冲/时间输出格式—6脉冲输出有效；—自然关断器件有效；第15页可控关断或自然关断脉冲个数：1或6附加封锁/解锁第16页输出信号格式单个自然关断器件控制单个可控关断器件控制第16页输出信号格式单个自然关断器件控制单个可控关断器件第17页6个自然关断器件单独控制6个可控关断器件单独控制第17页6个自然关断器6个可控关断第18页6脉冲整流桥触发专用方式第18页6脉冲整流桥触发专用方式第19页2.3电力电子器件类型选择缓冲电路插值脉冲第19页2.3电力电子器件类型选择缓冲电路插值脉冲第20页第20页第21页内部锁相环输入换流变6脉波格雷兹变换桥换流母线2.4可控变换桥第21页内部锁相环输入换流变6脉波格雷兹变换桥换流母线2第22页正负母线触发脉冲信号封锁/解锁控制测量的触发脉冲角和换相角触发脉冲序列与换流变的配合第22页正负母线触发脉冲信号封锁/解锁控制测量的触发脉冲第23页触发脉冲控制方式只输入1#器件的触发控制角。其它器件按编号依次延迟60度。每个器件的脉冲自动维持120度。每个器件的触发角单独控制。此时可使用插值脉冲触发元件的输出。即‘FP’和‘FTime’。第23页触发脉冲控制方式只输入1#器件的触发控制角。其它第24页触发脉冲封锁/解锁控制KB=0:封锁所有脉冲；

KB=1:解除封锁；

KB=-1到-6:封锁对应开关；

KB=-7:保留同一桥臂的两个开关仍然触发，其它的被封锁。内部锁相振荡器(PLO)

其输出为与A相对地电压同步的0-2pi变化的斜坡信号第24页触发脉冲封锁/解锁控制KB=0:封锁所有脉冲第25页与换流变接线方式的配合希望提供给PLO的电压尽量理想，故一般该电压取自换流变的系统侧，且与A相对地电压同步。而触发脉冲是以换流变阀侧线电压过零为起始点。故需要根据换流变的接线方式进行调整。第25页与换流变接线方式的配合希望提供给PLO的电压尽量第26页以Y/Y型接线为例:脉冲触发起始点为相电压交点，滞后网侧A相对地电压30度。第26页以Y/Y型接线为例:脉冲触发起始点为相电压交点，第27页2.5静止无功补偿器内部变压器TCRTSC第27页2.5静止无功补偿器内部变压器TCRTSC第28页母线电容器投切信号1—增加一级；0—减少一级。触发角信号封锁/解锁信号1—解锁；0—封锁TCR。已投入的电容器级数电容器投切锁存。当前投切完成后复位为0第28页母线电容器投切信号触发角信号封锁/解锁信号已投入第29页TCR脉冲信号产生方式：内部PLO方式：此时需要输入基准触发角控制信号。外部方式：此时需要送入12个触发角控制信号。电容器级数电容器仅当其电压与系统电压相差很小时投入，仅在电流过零时切除。第29页TCR脉冲信号产生方式：电容器级数电容器仅当其电第30页PLO参数变压器漏抗TCR总容量TSC总容量第30页PLO参数变压器漏抗TCR总容量TSC总容量第31页三、Sources元件库第31页三、Sources元件库第32页包括：——三种三相电压源模型；——两种单相电压源模型；——电流源模型；——谐波电流源模型；第32页包括：第33页不同阻抗形式下的参数输入电源类型3.1三相交流电压源模型1第33页不同阻抗形式下的参数输入电源类型3.1三相交流电第34页—BehindSourcempedance

位于系统阻抗之后该方式下需直接输入电源电压、相位和频率—AttheTerminal

位于机端

该方式下需直接输入机端电压、相位和有功功率、无功功率。仿真中自动算出电源电压和相位。电源类型第34页—BehindSourcempedance

第35页3.2三相交流电压源模型2阻抗形式电源控制模式零序阻抗阻抗输入形式电源类型第35页3.2三相交流电压源模型2阻抗形式电源控制模式第36页电源控制模式—Fixed：固定型。电源幅值、频率和相位通过SourceValuesforFixedControl

页面输入。—External：外部型。电源幅值、频率和相位通过外部连接端子输入。—Auto：自动型。可通过自动调整电压幅值对某母线处的电压进行控制；或自动调整内部相位角控制有功输出。第36页电源控制模式—Fixed：固定型。电源幅值、频率第37页允许自动电压控制欲控制的电压标幺值欲控制的电压基准值测量时间常数：用于平滑测量噪声以及模拟传感器延时。PI控制器时间常数第37页允许自动电压控制欲控制的电压标幺值欲控制的电压基第38页阻抗数据输入格式—RRLValues

：直接输入R和L参数值。—Impedance

：以极坐标形式输入阻抗参数，此

时需提供阻抗幅值和相角。第38页阻抗数据输入格式—RRLValues：直接输第39页阻抗输入形式：R+jX或Z/θ3.3三相交流电压源模型3第39页阻抗输入形式：3.3三相交流电压源模型3第40页四、Transformers元件库第40页四、Transformers元件库第41页包括：——使用单相变压器模型构建的三相变压器；——经典的单相变压器模型；——UMEC模型；——自耦变压器模型。第41页包括：第42页4.1经典模型

经典法的变压器模型是在电磁耦合的基础上建立的。在磁路为线性的假定前提下，变压器模型可以用既具有自感也具有互感的耦合电路来表示。所列写的微分方程均适用于暂态和稳态分析。经典法的理论模型的思路来源于传统变压器的等值电路，如两相变压器的T型、π型等值电路。它将变压器的主磁通和漏磁通分开考虑，在计算单相变压器时简单方便，并且参数的物理意义清晰，可以很好的与实际变压器吻合。但它在模拟三相，多绕组，且绕组间存在耦合时会显得十分复杂。而且在进行模拟计算时需要准确知道变压器绕组的联结形式，绕组的匝数等，然而这些参数一般无法获得，这样会显得十分不便。1.经典建模方法第42页4.1经典模型经典法的变压器模第43页绕组连接形式正序漏感铜损和铁损是否为理想变压器：理想：忽略铜损铁损。2.经典模型主要参数第43页绕组连接形式正序漏感铜损和铁损是否为理想变压器：第44页3.分接头设置

PSCAD对分接头的建模是改变变压器的变比，同时对漏抗和励磁电流进行重新计算。例如10kV:100kV的Y/Y变压器，10kV侧分接头调整为1.05，则新的变比为1.05:100。第44页3.分接头设置PSCAD对分接头的建模是改变第45页4.饱和特性模拟

主磁通受铁心饱和的影响，可以将其作为一局部的非线性问题并将以线性化处理。PSCAD/EMTDC中变压器的饱和模型就是将主磁通和漏磁通分开处理的。为了提高仿真精度，需要将铁心饱和和铁心损耗考虑进去，铁心损耗可以直接在变压器元件模型参数里设置。PSCAD的经典法使用了并联补偿电流源模拟饱和：在最靠近铁芯的绕组上添加可变电感；或在最靠近铁芯的绕组上添加补偿电流源。EMTDC采用后者。第45页4.饱和特性模拟主磁通受铁心饱和的影响，可以第46页气隙电抗，通常为近似为漏抗的2倍膝点电压，1.15-1.25pu注意要与理想模型联用涌流的衰减时间常数用于防止启动时不稳定励磁电流，一次电流的百分比第46页气隙电抗，通常为近似为漏抗的2倍膝点电压，1.1第47页变压器另一种模型是将漏磁通和主磁通统一考虑的UMEC(UnifiedMagneticEquivalentCircuit)模型。这是一种是基于Steinmetz磁路等效模型，变压器任一绕组铁心支路都可以等效为磁路等效模型。目前为止UMEC模型的发展已经十分完备，该模型基于磁路模型进行计算，具有较高的仿真精度，并且无需知道铁心长度、铁心横截面积、绕组匝数等详细的变压器物理参数。

1.UMEC建模方法4.2UMEC模型第47页变压器另一种模型是将漏磁通和主磁通统一考虑的UM第48页主磁通受铁心饱和的影响，可以将其作为一局部的非线性问题并将以线性化处理。PSCAD/EMTDC中变压器的饱和模型就是将主磁通和漏磁通分开处理的。为了提高仿真精度，需要将铁心饱和和铁心损耗考虑进去，铁心损耗可以直接在变压器元件模型参数里设置。PSCAD的UMEC法采用分段线性法处理饱和。2.饱和特性模拟

第48页主磁通受铁心饱和的影响，可以将其作为一局部的非线第49页变压器UMEC模型是运用分段线性化的方法来模拟铁心饱和特性。分段线性化方法就是把非线性的计算过程分成几个线性区段，这样在每段线性区段内，就可以采用线性电路的计算方法来计算，简单方便。

PSCAD在控制变压器的等效励磁支路时采用了分段线性近似的方法。在模拟铁心的非线性特性时，直接在元件模型参数设置中输入I-U曲线，即10个点的（I，U）坐标，然后利用插值算法在每个区段内计算损失特性，既减少了矩阵倒置的计算，又保留了计算的准确性。第49页变压器UMEC模型是运用分段线性化的方法来模拟第50页饱和I-U曲线第50页饱和I-U曲线第51页五、Transmissionlines/Cables元件库第51页五、Transmissionlines/Ca第52页架空输线及电缆模型精度增加第52页架空输线及电缆模型精度增加第53页5.1架空输电线模型1.步骤一：创建输电线路配置元件第53页5.1架空输电线模型1.第54页线路名称稳态频率、长度及导体数目。终端连接方式线路耦合设置第54页线路名称稳态频率、长度及导体数目。终端连接方式线第55页PSCAD中构建架空线路有两种方法：RemoteEnds模式和DirectConnection模式。RemoteEnds模式下线路端点不与其它元件有物理上的直接连接，需要应用架空线接口元件。DirectConnection模式可直接相连，但仅能用于1相、3相或6相的单根显示系统。RemoteEnds模式DirectConnection模式第55页PSCAD中构建架空线路有第56页互耦线路

线路互耦使得可将线路长度相同的多个输电线路相互耦合。

第56页互耦线路线路互耦使得可将线路长度相同的多个输电第57页2.步骤二：加入输电线路接口元件(仅Remoteend模式需要)与输电线路的名称要一致与输电线路的数目要一致第57页2.步骤二：加入输电线路第58页3.步骤三：选择输电线路模型及输入模型参数单一频率Bergeron模型频率相关的相域模型频率相关的模态域模型第58页3.步骤三：选择输电线路第59页4.步骤四：输入线路参数及塔型及其参数仅适用于Bergeron模型(不能加入地平面元件)塔型及其参数架空地线对地距离通用模型第59页4.步骤四：输入线路参数第60页5.步骤五：加入地平面元件PSCAD编译输电线路配置元件页面时将执行tline.exe程序。编译时将调用本输电线路的.tli文件，并生成相应的求解后的线路常数数据文件(EMTDC仿真时需要).tlo。当执行过程中出现错误时，PSCAD将打开相应的.log文件来显示错误。第60页5.步骤五：加入地平面元第61页5.2埋地电缆模型

埋地电缆模型的构建与架空线路模型构建基本相同，仅设置埋地电缆参数时不同。且需在地平面元件之下。第61页5.2埋地电缆模型埋地电第62页5.3PI段模型该模型主要用于描述非常短的架空线路或埋地电缆。该模型能提供准确的基波频率阻抗，但不能精确描述其它频率处的特性。因此，该模型提供了一个简单的方法来描述稳态研究下的输电系统，例如潮流分析。但不能提供精确的、全频率域的暂态响应。第62页5.3PI段模型该模型主要用于描述非常短的架空第63页参数输入形式常规或者耦合零序参数输入方式：直接输入或估计。第63页参数输入形式常规或者耦合零序参数输入方式：第64页NOMINALCOUPLED为确保能正确描述零序参数和与中性点的连接，在Nominal模式下该元件在每一端提供了与中性点的连接端子，且提供了一条RL零序支路连接在这两个端子之间，以提供零序电流的通路。所有的电压测量必须为线间、或线对中性点，而不能为对地。同样的，故障也必须施加于线对中性点，而不能对地。第64页NOMINALCOUPLED为确保能正确描述零序第65页模拟两条相互耦合的线路。只支持coupled型的线路。在输入每条线路参数的同时，需要输入线路间的耦合参数。第65页模拟两条相互耦合的线路。只支持coupled型的第66页六、Machines元件库第66页六、Machines元件库第67页包括：——同步电机模型；感应电机模型；直流电机模型；永磁电机模型；——交流、直流、静止励磁机模型；——蒸汽机、汽轮机和水轮机模型；——电力系统稳定器模型；——风力发电机系统模型；第67页包括：第68页6.1发电机模型本元件的一个选项是可以模拟Q轴的两个阻尼绕组，因此可作为隐极极或凸极机使用。其速度可由给“w”输入一个正值直接控制，或者将机械转矩输入到“Tm”上。励磁机接口系统接口转速、转矩输入多质量扭转轴接口第68页6.1发电机模型本元件的一个选项是可以模拟Q轴第69页Q轴阻尼绕组数目：1-隐极机；2-凸极机。参数输入形式

多质量扭转轴接口允许电枢电阻输入形式：时间常数或电阻值。

初始状态设置方式是否为发电机群。

第69页Q轴阻尼绕组数目：参数输入形式多质量扭转电枢电第70页

关于多质量扭转轴接口：需要考虑汽轮机或发电机的惯性质量和轴系扭振时使用。并配合使用多质量扭转轴接口元件。此时发电机自动运行于速度控制模式，并向多质量扭振轴接口元件提供电磁功率和机械功率作为其输入。多质量扭振轴接口元件产生速度控制信号并输入至发电机。第70页关于多质量扭转轴接口：需要考虑汽轮机或发电机的第71页多质量扭转轴接口元件该元件可与同步电机、感应电机和直流电机接口。可模拟连接至单一旋转轴上多达26个质量块的动态行为。其中一个通常用于表示发电机，并将电磁转矩作用于其上，另一个通常表示励磁机，其余的质量块表示汽轮机，且机械转矩分布于这些质量块之上。所产生的速度信号输出至相应的电机。第71页多质量扭转轴接口元件该元件可与同步电机、感应电机第72页轴系扭振现象：大型同步电机与电力系统网络相互作用时会发生轴系扭振问题。其结果表现为次同步谐振。主要原因是施加于汽轮机上的机械转矩与由电力系统产生的相反方向的电磁转矩的相互作用。第72页轴系扭振现象：大型同步电机与电力系统网络相互作用第73页对应的电机类型汽轮机数目是否模拟励磁机质量块连接至的电机三相总功率电气基准频率电机机械转速初始电气速度参数不同量纲组合状态切换变量，来自相应电机的输出变量第73页对应的电机类型汽轮机数目是否模拟励磁机质量块连接第74页输出机械转矩以初始化汽轮机或蒸汽机输入稳态电磁转矩以初始化本元件第74页输出机械转矩以初始化汽轮机或蒸汽机输入稳态电磁转第75页输入发电机及励磁机的惯量常数、相互之间的弹簧常数、自阻尼和互阻尼系数。本元件的其他输入包括了其它机械质量块的惯量常数、相互间的弹簧常数，自阻尼和互阻尼系数以及机械转矩分配。第75页输入发电机及励磁机的惯量常数、相互之间的弹簧常数第76页

关于初始状态设置：初始化和启动最常用的方法是由用户指定输入发电机端电压的幅值和相角，该幅值和相角通常通过潮流计算程序得到。此时发电机将作为一个电压源运行。网络求解进程将从初始状态启动求解，直至达到稳定状态。此时用户可选择将电机从恒压源模型切换至恒速模型。但此时转子被锁定为恒速运行。同时用户选择采用的励磁机或电力系统稳定器可给出一个初始化的条件，从而实现无缝的状态切换。这两者的初始化是电机作为恒压源的过程中完成的。其后，所有电机的转子将被解锁至自由状态，此时将由汽轮机/调速器系统给出合适的输出至电机。至此，整个系统将无限制地自由运行并达到期望的稳态。第76页关于初始状态设置：初始化和启动最常用的方法是由第77页初始化的设置选项：None：优先选项；仅需输入初始化时的电压幅值和相位；电机的有功功率和无功功率将由网络及网络中其它电源所决定。Powers：输入对应于特定端电压幅值和相位的有功和无功功率。此时电机可直接以转子锁定或自由运行模式启动，避免了模式切换的暂态过程。但该有功和无功功率必须根据正确的潮流计算结果得到，并且交流网络也必须根据该潮流正确地进行了初始化。Currents：需要输入初始的转子相对于稳定状态下A相端电压相位角的相角。需要输入电枢dq轴电流初值和励磁绕组电流初值。需要输入初始电机转速。适用于电机以自由运行（转矩控制）模式启动。第77页初始化的设置选项：None：优先选项；仅需输入初第78页

关于发电机群的设置：当模拟同一母线处多台同步电机（容量和特性相似），且电机之间的动态可以忽略时，可将这些放电机作为一台同步电机来对待。从而可以加快仿真速度，并避免电机之间的相互干扰。当具有多台电机，但需要研究电机之间的动态时，需要将该选项设置为No。第78页关于发电机群的设置：当模拟同一母线处多台同步电第79页根据励磁机输入要求选择“无”、端电压、端电流或端电压电流。平滑时间常数，对应上一选择除“无”之外的选项。输出初始励磁电压至励磁机。使得电机从电压源切换至电机模式更为平滑。输出初始机械转矩至汽轮机或调速器。使得电机从转子锁定模式切换至自由运行模式更为平滑。第79页根据励磁机输入要求选择“无”、端电压、端电流或端第80页从电压源切换至电机模式的控制信号。通常由变量控制。从转子锁定切换至自由运行模式的控制信号。通常由变量控制。第80页从电压源切换至电机模式的控制信号。通常由变量控制第81页额定相电压、线电流和角频率(t=0时刻转速)惯量常数：额定转速下每单位发电机容量下的存储能量。机械损耗中性点接地电阻和电抗铁损等效电阻发电机群中发电机数目第81页额定相电压、线电流和角频率(t=0时刻转速)惯量第82页每相定子绕组电阻每相定子漏抗Xd励磁绕组电阻和漏抗D轴阻尼绕组电阻和漏抗D轴阻尼绕组和励磁绕组互感抗XqQ轴阻尼绕组电阻和漏抗Q轴阻尼绕组互漏抗第82页每相定子绕组电阻每相定子漏抗Xd励磁绕组电阻和漏第83页电枢电阻或时间常数形式波梯电抗与气隙系数一起计算定子漏抗D轴转移导纳的实部和虚部第83页电枢电阻或时间常数形式波梯电抗与气隙系数一起计算第84页启动时的端电压幅值；启动时的端电压相角；平滑启动时的时间常数；第84页启动时的端电压幅值；启动时的端电压相角；平滑启动第85页稳态时的电磁转矩输出；电压源切换至电机模式的控制信号，输出至励磁机。转子锁定模式切换至自由运行模式的控制信号，输出至汽轮机/调速器。第85页稳态时的电磁转矩输出；电压源切换至电机模式的控制第86页6.2电动机模型鼠笼感应电动机：可运行于“速度控制”或“转矩控制”模式下。在“速度控制”模式下，电动机按照输入“W”的规定速度运转。在转矩控制模式下，速度根据设备的惯性、阻尼和输入转矩、输出转矩求得。通常，此型电动机在启动时采用“速度控制”，输入“W”取值为额定标幺转速（0.98），在电动机最初的暂态结束（过渡到稳态）后采用转矩控制。本组件可以和“Multi-MassTorsionalShaftInterface”组件配合使用。第86页6.2电动机模型鼠笼感应电动机：可运行于“速度第87页

绕线转子感应电机：可采用“速度控制”和“转矩控制”模式运行。通常此电动机在启动时采用“速度控制”，输入“W”取值为额定标么转速（0.98），在电动机最初的暂态结束（过渡到稳态）后采用转矩控制。本组件可以和“Multi-MassTorsionalShaftInterface”组件配合使用。第87页绕线转子感应电机：可采用“速度控制”和“转矩控第88页参数输入方式；多质量扭振轴接口；感应电机群；额定相电压有效值；线电流有效值；基准角频率。第88页参数输入方式；多质量扭振轴接口；感应电机群；额定第89页

关于数据输入方式：Explicit:

应尽可能使用该种数据输入.

用户可指定绕组电阻和电抗等.Typical:

仅当用户只知道电机容量时使用，电机参数的通用值将根据容量自动确定。EMTPType40:参数输入将基于稳态时的转矩-滑差曲线。第89页关于数据输入方式：第90页电机功率；励磁饱和允许；漏抗饱和允许；定子绕组、第1,2鼠笼转子的电阻；定子漏抗、励磁电抗、转子互感抗、第2鼠笼电抗非饱和值极惯性矩；补偿摩擦和通风损耗的机械阻尼；第90页电机功率；励磁饱和允许；漏抗饱和允许；定子绕组、第91页设计比率；两个转子笼的电抗/电阻将由该值确定。额定负载时的功率因数；额定负载时的效率；满载滑差；全电压起动时电流；满载起动转矩；满载最大转矩；定子极对数；极惯性矩及其量纲；补偿摩擦和通风损耗的机械阻尼；第91页设计比率；两个转子笼的电抗/电阻将由该值确定。额第92页

关于励磁曲线使用指定V-I点的方法输入励磁特性时，励磁电流必须为正值，励磁曲线必须具有正斜率，否则程序将报错并终止；同时斜率必须随着励磁电流的增加而减小，否则程序也将报错并终止；若数据点数小于9个，则必须输入一个0或负值的电流。第92页关于励磁曲线使用指定V-I点的方法输入励磁特性第93页6.3直流电机两绕组直流电机：本元件模拟两绕组直流电机。提供了电枢端子(右侧+和-)，以及励磁绕组端子(上部+和-)作为外部电气连接.

使得可模拟独立励磁的电机,并联或串联电机。元件“Multi-MassTorsionalShaftInterface”可与本元件配合使用，以考虑转子的机械暂态。第93页6.3直流电机两绕组直流电机：本元件模拟两绕组第94页永磁同步电机：除了三个定子绕组外，又额外加入了两个短路绕组以模拟电磁阻尼效应。可给“W”输入一正值直接控制电机的速度，“Te”是电气转矩。第94页永磁同步电机：除了三个定子绕组外，又额外加入了两第95页额定电枢电压、电流和励磁电流；励磁数据输入方式；是否计及电枢反应；第95页额定电枢电压、电流和励磁电流；励磁数据输入方式；第96页电枢电阻和电感；励磁绕组电阻和电感；第96页电枢电阻和电感；励磁绕组电阻和电感；第97页6.4风力发电系统风源模型风机模型风机控制器模型可采用自定义风速模型风速输出连接电机的机械转速桨距角输出转矩和功率旋转机械的转速旋转机械的功率第97页6.4风力发电系统风源模型风机模型风机控制器模第98页风源：模拟了风力发电机所用风速。输入ES:代表风速的外部信号，[m/s]；输出Vw:风机的可用风速。外部信号Es用以模拟任何形式的风力波动，包括本元件没有定义的波动形式。用户可以选择“使用”或“不使用”该输入。风场测试所得的风变化记录可以导入本元件，生成风机所用的风速输入。第98页风源：模拟了风力发电机所用风速。输入ES:代表第99页外部风速输入允许；参考高度的平均风速；加入高斯变动；加入渐变；加入噪声；阻尼风速波动；阻尼时间常数；第99页外部风速输入允许；参考高度的平均风速；加入高斯变第100页

风机模型：输入是风速Vw和于涡轮机相连的风力发电机的机械转速w。Beta是涡轮桨页的节面角，单位为度。Tm和P是基于机组额定功率的的输出标么转矩和功率。第100页风机模型：输入是风速Vw和于涡轮机相连的风力第101页发电机额定容量；额定机械转速；风机叶片半径；转子叶片面积；空气密度；变速器效率；电机与风机的变速比；功率系数；第101页发电机额定容量；额定机械转速；风机叶片半径；转第102页风机调速器：本元件模拟了风机的节面角调节器。模型的输入是机组的机械转速Wm和风机的输出功率Pg。输出是风机的浆距角。第102页风机调速器：本元件模拟了风机的节面角调节器。模第103页6.5励磁机模型交流励磁机：本元件模拟了IEEE标准的8种交流励磁机。每种励磁机具有不同的传输函数。第103页6.5励磁机模型交流励磁机：本元件模拟了IE第104页直流励磁机：本元件模拟了IEEE标准的3种直流励磁机。每种励磁机具有不同的传输函数。第104页直流励磁机：本元件模拟了IEEE标准的3种直流第105页静止励磁机：本元件模拟了IEEE标准的5种静止励磁机。每种励磁机具有不同的传输函数。第105页静止励磁机：本元件模拟了IEEE标准的5种静止第106页V2兼容型固态励磁机：该模型基于IEEE的SCRX类型的固态励磁机。控制系统改变输出励磁电压来维持系统电压于参考值。该励磁机模型不具有初始化能力，也即它将对任何其接收到的输入进行响应，而不考虑电机模型的状态。第106页V2兼容型固态励磁机：该模型基于IEEE的SC第107页6.6其它元件

多质量扭转轴：本元件模拟与单一旋转轴相联的多达26个质量块的动态过程。一个质量块用来代表发电机，电气转矩“Te”施加其上。一个质量块用来代表励磁机。其它的质量块代表原动机，并把机械转矩“Tm”分据其上。速度“Wpu”或“Wrad”为输出，以作为电机模型的输入。第107页6.6其它元件多质量扭转轴：本元件模拟与单第108页

内燃机：本元件模拟了1至12缸，2至4冲程的内燃机。给定一个轴速控制w和燃料吸纳因子FL，就会生成一个基于输入极角度（转矩）曲线的机械轴转矩Tm。本组件可作为原动机，将Tm与PSCAD中发电机模型的机械转矩输入相连。本元件可模拟气缸拒燃，对每一个拒燃的气缸给定一转矩的减少百分比，由此就可模拟出拒燃的气缸数量和减少的转矩百分比之间的关系。第108页内燃机：本元件模拟了1至12缸，2至4第109页蒸汽轮机模型：IEEE蒸汽轮机模型。输入转速w、转速参考值Wref和调速器输出的控制阀的位置Cv或阀的拦截位置Iv。输出分别是HP和LP汽轮机的机械转矩Tm1和Tm2。第109页蒸汽轮机模型：IEEE蒸汽轮机模型。输入转速w第110页热工调速器模型：输入包括转速w，转速参考值Wref。输出包括阀门位置z。而在GOV2,3和5上，输出是控制阀的流通面积Cv和阀的拦截面积Iv。以上两个输出都应输入给对应的蒸汽轮机。GOV1:

近似机械－液压控制；GOV2:

机械－液压控制(GE)；GOV3:

电气－液压控制(GE)；GOV4:

DEH控制(Westinghouse)；GOV5:

NEIParsons控制。第110页热工调速器模型：输入包括转速w，转速参考值Wr第111页水轮机模型：模拟了4种不同传输函数的IEEE水轮机模型。输入包括转速w，转速参考值Wref和阀门的位置z。输出是机械转矩Tm（作为同步发电机的输入）和初始阀门位置zi（作为相联水轮机调速器的初始化输入）。第111页水轮机模型：模拟了4种不同传输函数的IEEE第112页水轮机模型：输入包括转速w，转速参考值Wref和初始化时阀门的位置z0。输出是阀门位置z。GOV1:

机械－液压控制；GOV2:

包括引导和伺服机构动态的PID控制；GOV3:

针对甩负荷研究的增强型控制。第112页水轮机模型：输入包括转速w，转速参考值Wref第113页电力系统稳定器：本组件模拟了IEEE标准型PSS。模型的输入有转速w、同步机机端电压Vt、离散控制器参考值Vk。输出为Vs，也可是转速、机端的频率、功率或无输出。第113页电力系统稳定器：本组件模拟了IEEE标准型PS第114页七、I/ODevices元件库第114页七、I/ODevices元件库第115页包括：——滑块、开关、拨号盘和按键等接口控制模块；——绘图或表计通道模块；——多重运行模块、优化运行模块；——变绘图步长模块、矢量接口模块；第115页包括：第116页在controlPanel中添加7.1用户接口控制模块AddascontrolAddasmeter第116页在control7.1用户接口控制模块Add第117页用于监视单个多轨迹曲线。用柱状图形式动态显示每条轨迹的幅值。特别适用于做频谱分析。Addaspolymeter可查看特定数据第117页用于监视单个多轨迹曲线。用柱状图形式动态显示每第118页Addasphasormeter可用于监视多达6个独立的相量。每个相量相应的幅值和相角在仿真过程中可动态变化。至少需要一个幅值和一个相角，默认1为幅值，2为相角相量显示切换度或弧度第118页Addasphasormeter可用于监视第119页AddasOscilloscope

可用于模拟现实世界的示波器对于时变周期性信号的触发效果。第119页AddasOscilloscope可用于第120页7.2多重运行模块MultipleRun元件可控制6个变量可记录6个变量使能控制：可在需要时使能该元件，以避免过渡过程对最优判定带来的干扰。2个或2个以上的多重运行模块同时有效时将出错。第120页7.2多重运行模块MultipleRun元第121页控制变量数目使能/禁止，禁止时控制变量将输出指定的缺省值。并且外部使能无效。控制变量的类型(real，integer)；控制变量的变化类型；控制变量的标识。第121页控制变量数目使能/禁止，禁止时控制变量的类型第122页数据变化类型连续型（Sequential）：需指定起始值、结束值和增量。

PSCAD将自动计算多重运行的次数。平坦随机（Random-flat）：需指定多重运行次数、随机变化的起始范围。列表（List）：需指定多重运行次数和相应每次运行的变量值。正态随机（Random-normal）：需指定多重运行次数、随机变化范围以及相应的标准偏差。第122页数据变化类型连续型（Sequential）：需第123页记录变量数目输出文件名称是否需要判定最优运行最优运行的判定通道号最优运行的判定标准可记录变量取值处于某个区间内的概率。此处指定区间的大小。被判定为最优运行的仿真过程将在所有的运行结束后重新运行一次。第123页记录变量数目输出文件名称是否需要判定最优运行最第124页记录量的类型(real，integerboolean)；对记录变量进行的一些常规处理；记录变量的标识。每个变量每次运行仅记录一个值，记录标准包括最大值，最小值，最大绝对值等。第124页记录量的类型(real，integer第125页可查看记录结果，最优运行，统计数据等Optimizationviewer第125页可查看记录结果，最优运行，统计数据等Optim第126页多重运行附加记录元件：提供附加变量记录能力记录变量数目所记录变量值的处理。记录文件基准名和附加序号(0-99)。第126页多重运行附加记录元件：提供附加变量记录能力记录第127页OptimumRun元件该元件与多重运行元件类似，最主要的区别是能够真正实现自动搜索（或收敛）最优设计参数。能够大大减小多重运行次数从而节省仿真时间，同时提高了寻优精度。黄金分割:

适用于单一REAL变量.

单纯型算法:

适用于多个REAL(最多20个)变量.

该方法沿可视实体的多面体边缘来搜索最佳答案。胡克捷夫法:

适用于多个REAL变量的优化.遗传算法:

适用于多个REAL/INTEGER/LOGICAL变量的优化.

优化算法：7.3最优运行模块第127页OptimumRun元件该元件与多重运行元件第128页用户需定义一个目标函数（OF）作为输入，最优运行模块将根据该函数的值，结合所采用的优化算法来确定每次运行过程中的一组新的参数值，并将OF的差值与容许偏差进行比较，当差值小于容许偏差时将结束多重运行。优化算法控制变量的类型及各类型的数目多重运行最大的次数，容许偏差及使能第128页用户需定义一个目标函数优化算法控制变量的类型及第129页可选择将结果记录于文件，并指定文件名称。同样可使用Optimizationviewer来查看记录结果。同一时刻只能有一个optimumRun元件有效。三种方法同一时间只能有一个有效。第129页可选择将结果记录于文件，并指定同样可使用Opt第130页八、Sequencer元件库第130页八、Sequencer元件库第131页序列元件是一组特定的控制元素，它们可基于定时器、延时和/或其它状态进行组合来构成事件序列。每个序列元件的输入输出均为值为0(LOW)或1(HIGH)的整型值。输出为HIGH表示特定元件的条件满足，反之则未得到满足；输入为HIGH表明该序列元件的上一个序列元件的条件已得到满足，反之则尚未满足。事件序列启动故障清除开关闭合可人工控制是否进行后续序列延时条件等待延时故障应用延时开关断开第131页序列元件是一组特定的控制元素，它们可基于定时器第132页九、Meters元件库第132页九、Meters元件库第133页包括：——电压电流传感器；——单相/三相有效值测量；——有功/无功功率测量；——相位/频率测量；——谐波分析；——谐波阻抗测量；第133页包括：第134页可同时测量三相电压、电流、有功功率、无功功率和电压有效值有效值测量模拟型：计算时使用了非理想积分器，需设置积分时间常数数字型：采用了移动数据窗口方法，有效值根据缓存的数据计算得到数字型的输出具有平滑极好的输出，适用于控制；而模拟型输出具有较大的波动，但对变化的响应速度快。第134页可同时测量三相电压、电流、有功功率、无功功率和第135页可同时测量三相电压的频率、相位和有效值。其相位输出为干扰期间相对于干扰发生前的变化量。可测量三相瞬时有功功率和无功功率。可测量两组三相信号间的相角差值。第135页可同时测量三相电压的频率、相位和有效值。其相位第136页阻抗测量元件：可对PSCAD中建立的几乎所有电气系统进行频率扫描。输出数据存储于文本文件中，并可被外表图形程序使用。扫频范围频率增加方式输出文件第136页阻抗测量元件：可对PSCAD中建立的几乎所有电第137页FFT分析元件。可输出各次谐波的幅值、相位；也可输出序分量。输出类型：按相输出；按序分量输出；基波频率第137页FFT分析元件。可输出各次谐波的幅值、相位；也第138页十、DataRecord/Reader元件库第138页十、DataRecord/Reader元件第139页10.1FileRearder元件FileReader元件

从另一个PSCAD运行进程或外部波形获取数据，并可用作输入第139页10.1FileRearder元件File第140页数据文件名称绝对或相对路径数据列数采样频率计数方法采样频率遇文件尾部的处理方法重要参数设置第140页数据文件名称绝对或相对路径数据列数采样频率计数第141页第一行必须为空或注释可由11列数据（采样频率指定）或10列数据+第一列为采样时间点数据使用数据文件格式第141页第一行必须为空或注释可由11列数据（采样频率指第142页采用绝对路径时（absolutepath），需在filename中输入绝对路径和文件名；采用相对路径时，只需输入文件名，但文件必须存放于当前case的工作路径下。注意：路径中不要有中文。采样频率（samplingtimeinformation）采用knownsamplingfrequency时，需在samplingfrequency内手动输入采样频率，此时数据文件所有列均为有效数据；采用

firstcolumnscontainssamplingtime时，数据文件的第一列将必须为采样时刻数据，PSCAD将根据这些数据自动计算出采用频率。第142页采用绝对路径时（absolutepath），第143页Attheendofdatafile:

outputthelastreadvalues:将一直输出最后读入的一行数据。rewindandreplayagain:将移动至文件头部，重新读入文件中的全部数据。extrapolate:PSCAD将根据原先输入的数据采用外插方法生成后续数据。第143页Attheendofdatafile:第144页电能质量监测数据库PQD格式监测数据专业解析软件Txt格式自编写中间处理软件Txt格式PSCAD输出显示数据输入示例第144页电能质量PQD格式监测数据专Txt格式自编写中第145页专业解析软件中的波形输入至PSCAD中的波形数据比对第145页专业解析软件输入至PSCAD数据比对第146页数据输出还可采用RTP/COMTRADERecorder元件实现。

该元件可记录多达28个数据信号，用户可将记录数据存储为如下格式：RTP(realtimeplayback);COMTRADE91;COMTRADE99。该元件具有12通道模拟信号记录和16通道数字信号记录。同时具有启停时间控制输入端。10.2RTP/COMTRADERecorder元件第146页数据输出还可采用RTP/COMTRADERe第147页输出文件名及格式记录时间间隔，不能小于仿真步长，大于仿真步长时PSCAD将进行插值处理录波器设备号，对同一个项目，可具有最多10个录波器，每个必须分配唯一的设备号模拟通道和数字通道数目第147页输出文件名及格式记录时间间隔，不能小于仿录波器第148页数据来源于1次侧或2次侧变量类型：电压、电流或其它数据来源于1次侧时的PT或CT变比第148页数据来源于1次侧或2次侧变量类型：电压、电流或第149页第149页第150页十一、Protection元件库第150页十一、Protection元件库第151页包括：——失步保护(欧姆、多边形、透镜)；——距离区域(阻抗圆、跳闸多边形、苹果、透镜)；——反时限过流、双比率电流差动、负序方向；——电流传感器、CVT、电压传感器；——阻抗测量等；第151页包括：第152页11.1ImpedanceZone元件检查输入R和X所描述的点是否位于规定的阻抗区域内。R和X是被监测阻抗的电阻和电感，单位可以是标么形式或者ohms形式。需要注意的是，组件输入参数的单位设置与输入的R和X的单位需保持一致。如果输入R和X所描述的点位于规定的区域内则输出“1”，否则输出“0”。阻抗圆跳闸多边形透镜特性苹果特性第152页11.1ImpedanceZone元件检查第153页欧姆圆：阻抗区域由一个圆所定义。用户需输入圆心坐标和圆半径。多边形：阻抗区域由多边形所定义。用户需输入多边形的边数和每个顶点的坐标。透镜特性：阻抗区域由等半径两个圆的并集所定义。用户需输入圆的半径和各自圆心的坐标。苹果特性：阻抗区域由等半径两个圆的并集所定义。用户需输入圆的半径和各自圆心的坐标。第153页欧姆圆：阻抗区域由一个圆所定义。用户需输入圆心第154页11.2OutofStep元件阻抗圆透镜特性多边形当阻抗轨迹从功率摇摆闭锁区6向内部闭锁区5穿越时，本组件检测穿越所需的时间，如果大于设定的时间，即探测到出现了功率摇摆的情况。在大多数这样的情形下，阻抗保护不应启动去切除相关的开关，只有在少数选择好的系统解列点处才需要跳闸。若未选择距离保护去解列系统，当阻抗轨迹从6区穿越到5区的时间超过设定时间，会闭锁距离保护1、2、3段的跳闸信号。在功率摇摆期间，可使用OOS的输出闭锁距离元件的1、2、3段的跳闸信号，或者在选定的点上去触发断路器的跳闸回路，将稳定系统与不稳定系统隔离。第154页11.2OutofStep元件阻抗圆透镜第155页R和X代表了被检测阻抗的电阻和电感，单位可以是标么形式或者ohms形式。需要注意的是，组件输入参数的单位设置与输入的R和X的单位需保持一致。如果探测到功率摇摆情况输出“1”，否则输出“0”。欧姆圆：区域5、6由阻抗圆构成。用户需输入两个圆的半径和圆心坐标。透镜特性：区域5、6由等半径圆相交构成。用户需输入圆的半径和圆心坐标。对于阻抗轨迹由6区向5区穿越的时间大于设定时间的情况，零序电流I0需再小于限定值本组件才会发出闭锁信号。多边形：区域5、6由多边形构成。对于阻抗轨迹由6区向5

区穿越的时间大于设定时间的情况，负序电流I2

需再小于限定值本组件才会发出闭锁信号。第155页R和X代表了被检测阻抗的电阻和电感，单位可以第156页11.3其它保护元件反时限过流反时限过流保护对输入电流的函数F(I)进行相对于时间的积分，F(I)大于预先定义的电流（启动电流）时为正，反之为负。当积分达到预先设定的某个正值时，保护输出‘1’。输入本元件的是电流测量信号（单位为p.u.或kA）。电流函数选择启动电流第156页11.3其它保护元件反时限过流反时限过流保护第157页双比率电流差分双比率百分比偏置限制特性由以下4个值所决定：IS1:

基础的差分电流定值；K1:

较低的百分比偏置定值；IS2:

偏置电流门槛值；K2:

较高的百分比偏置定值。第157页双比率电双比率百分比偏置限制特性由以下4个值所第158页跳闸标准：

满足跳闸标准且时间大于参数指定的时间时，本元件输出为“1”。第158页跳闸标准：满足跳闸标准且时间大于参数指定的时第159页负序方向

负序方向元件的原理：对于正向故障，负序阻抗为负值；而对于反向故障，它为正值。考虑到继电器终端之后的大电源，其可能会导致较低的负序电压。为了克服这一情况，需要加入补偿量以增大负序电压。正反向负序电流阈值正反向负序阻抗阈值负序与正序电流比值的阈值基频时线路阻抗角仅在负序电流与正序电流的比例大于设定的限值时，才会有输出。负序电流还必须大于两个设定值（一个正向，一个反向）。此时负序阻抗小于正向负序阻抗阈值，输出‘1’，为正向故障；若负序阻抗大于反向负序阻抗阈值，输出‘-1’，为反向故障。第159页负序方向负序方向元件的原理：对于正向故障，负第160页11.4其它相关元件CT-JA模型本元件为基于Jiles-Aherton的铁磁磁滞理论模拟的电流互感器（CT）。基于磁性材料的物理特性，给出了饱和效应以及磁滞剩磁和最小磁滞回线等信息。被测量电流作为输入（kA），输出是继电设备所用的二次电流（Amps）。CT-Lucas模型本组件模拟了其负载（继电设备）为感性的电流互感器。被测量电流作为输入（kA），输出是继电设备所用的二次电流（Amps）。第160页11.4其它相关元件CT-JA模型本元件为基第161页CVT模型本元件模拟了相互作用的耦合式电压互感器（VT）。模型的输入是电容两端的电压，Vp（测量自系统的电压）、C1和C2。输出是变换后的电压VS（Volts）。PT-Lucas模型本元件模拟了相互作用的耦合式电压互感器。输入是测量的系统电压Vp（kV）。输出是变换后的电压Vs（Volts）。第161页CVT模型本元件模拟了相互作用的耦合式电压互感第162页本组件计算出线对地阻抗。VM/IM/I0M分为电压幅值，电流幅值和零序电流幅值；VP/IP/I0P分为电压相角，电流相角和零序电流相角。优化后输出供“TripPolygon”、“DistanceRelay-AppleCharacteristics”、“DistanceRelay-LensCharacteristics”或“MhoCircle”跳闸元件使用。线对地阻抗测量相间阻抗测量本元件计算出相间阻抗。优化后供“TripPolygon”、“DistanceRelay-AppleCharacteristics”、“DistanceRelay-LensCharacteristics”或“MhoCircle”跳闸元件使用。第162页本组件计算出线对地阻抗。VM/IM/I0M分为第163页序分量过滤器本组件计算序分量组件的幅值和相角，输入的值是相量形式的三相幅值和相角。输出为各序分量的幅值和相角。过流检测元件本元件连续检测输入信号是否超过了“过电流限值”。可以设定其在检测之前对输入信号进行处理：如果处理过的输入信号高于门槛值，且持续时间达到了指定的“DelayTime”，组件输出1（否则输出0）。第163页序分量过滤器本组件计算序分量组件的幅值和相角，第164页十二、其它元件第164页十二、其它元件第165页数据聚合可进行数据类型转换数据分接第165页数据聚合可进行数据类型转换数据分接第166页通用常量实型、整型和逻辑型数据类型转换多重运行常量强制某个信号进入DSDYN或DSOUT段内。第166页通用常量实型、整型和逻辑型数据类型转换多重运行第167页谢谢！第167页谢谢！PSCAD元件及其应用武汉大学电气工程学院PSCAD元件及其应用武汉大学电气工程学院第169页主要内容PSCAD主元件库

HVDC和FACTS元件库

Sources元件库

Transformers元件库

Transmissionlines/Cables元件库

Machines元件库

I/ODevices元件库

Sequencer元件库其它元件第2页主要内容PSCAD主元件库第170页一、PSCAD主元件库各元件列表分页式元件库各页面列表第3页一、PSCAD主元件库各元件列表分页式元件库各页面第171页二、HVDC和FACTS元件库第4页二、HVDC和FACTS元件库第172页包括：——基本的开关器件如IGBT,GTO,二极管等；——基本的主电路单元如逆变器，整流器等；——常见的应用级电路如HVDC，SVC等；——常用的控制系统；——触发脉冲产生电路；第5页包括：第173页2.1EMTDC的插值算法

在指定的时间段内，电力网络的暂态仿真是一系列离散间隔（时间步长）网络方程的求解。EMTDC是固定时长的暂态仿真程序，因此仿真之前一旦选定就保持不变。由于时间步长固定，网络事件如故障或晶闸管动作可能发生在这些离散时间点之中（若不刻意更改）。这就意味着如果器件动作处于时间步长间隔中的话，只有等到下一时间步长时程序才能体现出此事件。一个办法就是采用变步长解法，如果发现了器件动作事件，程序将把事件步长分割为更小的步长。然而，这无法克服器件开合感性和容性电路时，由于电流和电压的微分所造成的伪电压和电流尖峰问题。第6页2.1EMTDC的插值算法在指定的时间第174页另一种解决方法是采用变步长进行求解，即当检测到开关事件发生时，程序将划分仿真步长为更小的时间间隔。但这种方法不能避免在投切容许或感性电路时，由于电流或电压微分而造成的虚假电压和电流尖峰。当开关时间发生于采样点之间时，EMTDC采用插值算法来寻找精确的事件发生时刻。该方法比减小仿真步长具有更快的速度和更高的精度。从而使得EMTDC能在采用较大时间步长的情况下更精确地对任何开关事件进行仿真。第7页另一种解决方法是采用变步长进行求解，即当检测到开关第175页1.所有的开关设备在被DSDYN子程序调用时，将其开关判定标准加入到一个轮询表中。主程序在每个仿真步长的结束时刻求解电压和电流，同时在新的仿真步长开始时刻存储开关设备的状态。这些开关设备可直接通过时间来指定其开关动作时刻，或通过电压或电流的电平交叉点。2.主程序对开关设备进行判定，确定出其开关动作标准已经满足的开关设备，其后立即将该子系统内所有电压和电流插值至该动作时刻。该支路进行开关动作，同时导纳矩阵需要重新进行三角化。插值算法的步骤第8页1.所有的开关设备在被DSDYN子程第176页3.EMTDC以插值时刻为起始时刻，求解出下一仿真步长结束时刻的节点电压。所有的设备都将被轮询，以确定在原始仿真步长结束时刻是否需要进行插值开关动作。4.当没有开关动作时，EMTDC执行最后的插值动作，将求解过程恢复至原始的仿真步长序列。第9页3.EMTDC以插值时刻为起始时刻，求第177页电流过零时开关动作无插值时的二极管电流有插值时的二极管电流第10页电流过零时开关动作无插值时的二极管电流有插值时的第178页具有大量快速切换设备的电路；带有浪涌避雷器的电路与电力电子设备连接；HVDC系统与易发生次同步谐振的同步机相联；使用小信号波动法分析AC/DC系统，这时精细的触发角控制是必须的；使用GTO与反向晶闸管构成的强制换相换流器；PWM电路和STATCOM系统；分析具有电力电子设备的开环传递函数；插值的应用场合第11页具有大量快速切换设备的电路；插值的应用场合第179页颤振是Dommel算法中对电气网络进行暂态仿真时所采用的梯型积分方法所固有的，仿真步长之间的同步振荡现象。颤振通常由闭合包含了电感的支路内的一个开关所引起。EMTDC对每个节点电压和支路电流进行连续监测，如果某个电压或电流在5个连续仿真步长内连续改变方向，则被认为是发生了震颤。EMTDC中可以禁止进行颤振检测，但同时允许去除颤振，此时仅有由支路投切所引起的颤振被去除。也可在EMTDC中设置颤振检测水平，低于此水平的颤振将被忽略。颤振检测和去除第12页颤振是Dommel算法中对电气网络进行暂态仿真时第180页插值算法中的第三步涉及到外插电源特性。在不采用外插电源算法时，第3步的电源电压将是线性外插所得到。而采用外插电源算法时，电源电压将为：此时求解的结果将更加准确。外插电源第13页插值算法中的第三步涉及到外插电源特性。在不采用外第181页2.2插值触发脉冲元件返回一个二元数组，包括触发脉冲信号和晶闸管、IGBTs以及GTO插值关断（导通）时刻所必需的插值时间标签。第一个元素信号为0或1，表示实际的门极控制信号。第二个元素为插值动作时间。元件的输出是基于输入信号H和L的比较得出的。L通常是触发角定值，H则来自于锁相振荡器或者与之等同的环节。若使用的是GTO或IGBT，则此组件还提供了对OFF信号的输入信号比较。第14页2.2插值触发脉冲元件返回一个二元数组，包括触第182页可控关断或自然关断脉冲个数：1或6附加封锁/解锁信号脉冲/时间输出格式—6脉冲输出有效；—自然关断器件有效；第15页可控关断或自然关断脉冲个数：1或6附加封锁/解锁第183页输出信号格式单个自然关断器件控制单个可控关断器件控制第