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1、,North China Electric Power University,电气工程学院,School of Electrical Engineering,5/30/2004,PSCAD/EMTDC应用交流,目录,1电气工程科学研究应用软件简介,3PSCAD/EMTDC介绍,2,2电气工程主要应用软件的功能特点比较,4PSCAD/EMTDC的使用方法,小结,1 电气工程科学研究应用软件简介(1),1.1采用应用软件进行科学研究的原因 科学研究工作的专业性 科学研究工作的积累性 科学研究工作的创新性 计算机软硬件的快速发展,3,1 电力系统科学研究应用软件概述(2),1.2主要的电力系统科研应
2、用软件* PSCAD/EMTDC 直流电磁暂态分析程序 加拿大曼尼托巴（Manitoba）直流输电研究中心 PSASP 电力系统分析综合程序 Power System Analysis Software Package 中国电力科学研究院电力系统分析与控制公司(系统研究所),4,1 电力系统科学研究应用软件概述(3),1.2主要的电力系统科研应用软件* LabVIEW 实验室虚拟仪器集成环境 Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench 美国国家仪器公司（National Instruments ） MATLAB 矩阵实验室 MATri
3、x LABoratory 美国 The MathWorks 公司,5,1 电力系统科学研究应用软件概述(4),1.2主要的电力系统科研应用软件* FASTEST 电力系统暂态安全定量分析软件 Fast Analysis of STability using the Extended equel area criterion and Simulation Technologies 国电南京自动化研究院稳定所 BPA Bonneville Power Administration，简称BPA 美国联邦政府能源部下属邦纳维尓电力局（ BPA ）计算方法开发组,6,1 电力系统科学研究应用软件概述(5
4、),1.2主要的电力系统科研应用软件* EMTP 电磁暂态程序 Electromagnetic Transients Program，EMTP 在美国邦纳维尔电力局（BPA）编制的电磁暂态程序（EMTP）基础上，由W.Sxott Meyer 等进一步开发完善 ATP-EMTP （The Alternative Transients Program， ATP ）电磁暂态分析程序广泛使用的一个版本,7,1 电力系统科学研究应用软件概述(6),1.2主要的电力系统科研应用软件* NETOMAC， 网络转矩机械控制软件 NETOMAC(NEtwork TOrsion MAchine Control)
5、德国西门子公司 PSPICE, SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) 美国加州大学伯克利分校(后美国MicroSim公司),8,1 电力系统科学研究应用软件概述(7),1.2主要的电力系统科研应用软件* EDSA 电气系统分析软件 美国EDSA公司 NEPLAN 该软件是美国阿拉丁仪器设备系统公司 其网站是 另外还有PSS/E、SIMPOW和TPLAN、SYREL、PROCOSE、GATOR等,9,1 电力系统科学研究应用软件概述(8),1.3针对不同的科研工作的应用软件的选取 自己要具体从事哪个方面的研究开发分析
6、工作，需要仿真工具软件具有哪些功能，即该软件能否满足你的工作需要 要使用的软件能否方便地找到 该软件的价格性能，可以进行研究的规模 该软件对硬件的要求，硬件可否满足 该软件的权威正确性，发展性，应用普遍性,10,2各软件综合比较(1),11,2各软件综合比较(2),12,2各软件综合比较(3),13,2各软件综合比较(4),14,2各软件综合比较(5),15,3PSCAD/EMTDC介绍(1),3.1概述 PSCAD/EMTDC(Power System Computer Aided Design /Electromagnetic Transient including(for) Direct
7、 Current)是电力系统计算机辅助设计/含直流电磁暂态计算程序 Dennis Woodford 博士于1976年，加拿大曼尼托巴水电局(Manitoba Hydro)完成EMTDC的初版，后在曼尼托巴大学(University of Manitoba)创建高压直流输电研究中心(Manitoba HVDC Research Center) 现PSCAD/EMTDC有工作站版和微机版 ,16,3 PSCAD/EMTDC介绍(2),3.2 PSCAD/EMTDC的主程序结构 PSCAD/EMTDC的主程序结构如下图,17,3PSCAD/EMTDC介绍(3),3.3 PSCAD/EMTDC的功能*
8、 电力系统时域和频域计算，典型应用是计算电力系统遭受扰动或参数变化时，电气参数随时间的变化； 可用于HVDC、VSC-HVDC、FACTS控制器的设计、电力系统谐波分析、电力电子领域等的仿真计算 具体的研究为以下几方面 模拟非线性元件的控制系统，对静止补偿装置、交流同步电机、可开断系统等运行状态进行研究 交流系统的次同步谐振研究和暂态扭矩的分析 直流系统的启动，直流系统强制换相的方法研究 交直流系统控制器功能特性仿真研究,18,3PSCAD/EMTDC介绍(4),3.3 PSCAD/EMTDC的功能* 具体的研究为以下几方面 弱交流系统的事故对直流换流站的影响，改善系统运行方式的研究 串联或并
9、联的多端输电系统的电磁暂态 共杆架设的交直流电路的相互影响 陡波作用于就职绕组暂态现象的研究 模拟小水电，风力发电系统的自激感应电机的运行； PSCAD/EMTDC具有“拍照”功能，记录下某个时刻系统中工作状态,19,3PSCAD/EMTDC介绍(5),3.3 PSCAD/EMTDC的功能* PSCAD/EMTDC具有自定义功能，用户可以根据自已需要创建具有特定功能的功能模块,20,3PSCAD/EMTDC介绍(6),3.4PSCAD/EMTDC的结构* 程序: PSCAD/EMTDCPSCAD+EMTDCMaster Library Models 界面:PSCAD/EMTDCMaster L
10、ibrary+主工作区菜单区工作case目录输出区工具栏User Library 使用：PSCAD/EMTDC=界面文件目录,21,3PSCAD/EMTDC介绍(7),3.5 PSCAD/EMTDC的版本、加密与安装* 版本 Unix版本（工作站版） 微机版 专业版（professional） 教育版（educational）价格 学生版（student）,免费版 加密：网络许可加密，读取管理软件许可程序，最多十用户可以同时用,22,3PSCAD/EMTDC介绍(8),3.5 PSCAD/EMTDC的版本、加密与安装* 安装： 管理软件计算机安装License Manager 程序 普通用户：
11、安装PSCAD education 与GNU Fortran Compiler 安装时输入License Manager程序主机名或IP地址 不要选择Real Time Playback选项,23,3PSCAD/EMTDC介绍(9),3.6 PSCAD/EMTDC的菜单、Library库和例子程序* 菜单 File:新建、装入、保存、打印文件等 Edit：剪切、复制、粘贴、选择、查找、设置等 View：主要是设定界面内容包含哪些 Build：编译、链接、运行等 Window：窗口布置及文件选择 Help：帮助功能包括PSCAD,EMTDC,Master Library Models,24,3P
12、SCAD/EMTDC介绍(10),3.6 PSCAD/EMTDC的菜单和Library库和例子程序* Master Library Models 很多模型分为两大类17小类： Passive，Sources，Transformers，Breakers，Faults，Tlines，Cables，Machines，HVDC and FACTS Relays，Merters，CSMF，Logical，I/O Devices, Sequencer，Other，Single_line 使用时需要把模型组件拷贝到需要的地方,25,3PSCAD/EMTDC介绍(11),3.6 PSCAD/EMTDC的菜单和
13、Library库和例子程序* 例子程序 Program FilesPSCAD401examples下的例子 Tutorial，基本的PSCAD例子应用 Readme_First，介绍PSCAD例子 Active_filter，有源滤波 C_Interface，C程序接口 dc_machines，直流电机 Hvdc，直流输电 ind_machines，感应电机,26,3PSCAD/EMTDC介绍(12),3.6 PSCAD/EMTDC的菜单和Library库和例子程序* 例子程序 Program FilesPSCAD401examples下的例子 Lightning，过电压 Matlab，PSC
14、AD与MATLAB接口 PowerElectronics，电力电子 PowerQuality，电能质量 Relay_Cases，继电保护 Rtp，实时回放 Ssr，此同步谐振 Statcom，高级SVC，静止无功发生器,27,3PSCAD/EMTDC介绍(13),3.6 PSCAD/EMTDC的菜单和Library库和例子程序* 例子程序 Program FilesPSCAD401examples下的例子 Svc，静止无功补偿器 sync_machines，同步电机 Transformers，变压器 wind_farm，风力发电,28,4PSCAD/EMTDC的使用方法(1),运行例子 用菜单
15、命令File/load project装入例子 用菜单命令build/run运行例子 也可以用菜单条上的命令控件操作 建立系统 用菜单命令File/new/case建立新的仿真工程 用菜单命令File/save active project和file/save as project as更改仿真工程的名字 按照目标系统将需要的模块元件复制（copy）到主工作区并连接起来,29,4PSCAD/EMTDC的使用方法(2),常用参数的设置 运行持续时间 运行时间步长 绘图时间间隔 Plot风格设置 输入输出 输入都是图形界面，在图形上输入各种参数，有多种多样的形式 输出：输出到图形，文件 图形特性设
16、置：颜色、线形等 输出结果图形到word,30,4PSCAD/EMTDC的使用方法(3),调试方法 语法错误查找 运行结果判断 中间结果输出 控制环节调节与单独调试 新建模块 类型(两种) 作用 新建模块库(用户库),31,4PSCAD/EMTDC的使用方法(4),编程 图形语言编程 字符语言编程fortran and c 快捷键 General:有近20个 Plotting:有20多个 Multirun(多次运行) Project Setting/Runtime/Multiple run Multiple Run component,32,4PSCAD/EMTDC的使用方法(5),Matlab接口 要求动态EMTDC,free EGCS/GNU fortran 无效 设置Workspace Setting/Fortran/Matlab interface 设置Project Setting/Fortran/Link Options 应用MATLAB Simulink interface,33,4PSCAD/EMT
