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1、 PSCAD 介绍1. PSCAD 安装PSCAD / EMTDC 常见 4.0.2 ctacked 版本或 4.2 版本，这个版本 PSCAD 被封装成一个 ISO 文档，如图 1-1，可用虚拟光驱或 winrar 打开。下面使用 winrar将其解包。图 1-1 PSCAD 封包形式在系统安装了 winrar3.2 以上版本后，可以直接双击这个 iso 文档，然后点击“解压到”图标，如图 1-2，就可以对其进行解包。如图 1-2 使用 winrar 解 PSCAD 的封包解压后可以得到三个文件夹，如下图 1-3 所示：图 1-3PSCAD 须按以下步骤安装，否则，装好后可能不运行。另外，操
2、作系统最好使用 WinXP 专业版，曾在 WinXP Home 版本上出现过不明原因的 PSCAD 不能运行情况。安装步骤：（1）首先，运行 PSCAD 4.0 目录下的 Setup.exe， 一路按 OK 或者 NEXT 在选择安装列表时选中“PSCAD(all Editions)”，如图 1-4，不要选择 License Manager和 Real Time Playback (它需要硬件采集设备支持，否则只是评估版)这两项。使用附带的 EGCS/GNU Fortran77 编译器就选中“GNU Fortran Compiler”，如果要使用之前自行安装的 Fortran90 编译器就不要
3、选这一项。图 1-42、当 License Manger 选择对话框出现时，如图 1-5，选择“I will only be using Single-user/single-machine licenses.”或“professal”这一项，随后一路 OK即可。注意：选 the Student Edition 版本，模型只允许 15 个结点。如图 1-53、前面的 PSCAD 4.0 以及 EGCS/GNU Fortran77(如果选择了)全部安装完毕后，运行 PSCAD 4.0 Patchfile 目录下的 Setup.exe （安装 PSCAD 4.0.2 补丁） 。4、补丁安装完毕后将
4、 Crack 目录下的 PSCAD.exe 复制到 C: Program PSCAD401 bin win 下，覆盖原主程序即可。安装完成后 , 最好注销或者重启计算机一下，否则，仿真时 PSCAD 4 可能找不到 Fortran 编译器，不能够运行。2PSCAD 界面简介在重启计算机后，可以在开始所有程序PSCAD 中看到两个版本的PSCAD。一个是 Educational，一个是 Professional，我们一般使用 Professional 版本进行仿真。点击 Professional 的图标，PSCAD 启动，界面如下图 2-1 所示：图 21点击右上角的“白纸”new 图标，或者从
5、 File 选项卡中选择，都能够建立一个新的仿真工程（ Project ） ，如图 22、23 所示。图 22 直接点击 new 新建工程 图 23 使用 File 选项卡新建工程新建的仿真工程是没有名字的，系统默认为 noname，可在这个工程上右击，选择 Save as ，如图 24，就可将其重新命名。命名最好用英文名称，因为PSCAD 有时对汉字名的工程不支持或不能运行。因此，本说明为这个新建仿真工程命名为 test1。图 24 为新建工程取名建立了 test1 工程后，就可在其中搭建电路模型了。PSCAD 的工程显示窗口中可以同时显示多个工程，但是，只有一个工程处于激活状态，如下图 2
6、5 中test4 所示（ 激活状态的图标为篮色，未激活工程图标为黑白色） 。只有处于激活状态的工程模型才可以进行仿真，其他工程的模型即使按仿真运行的按钮也是不会动作。图 25 同时显示多个工程工程的激活状态可以更改。例如，如果要将名为 test2 的工程激活，直接在test2 的图标上鼠标右击，选择“set as active”就 OK，如图 26 所示。图 26 切换不同工程的激活状态在 PACAD 中，所有的元件放在 master（Master Library）当中，鼠标左双击工程创空中的第一项：绿色的 master，工程即可进入元件库，如图 27 所示。图 27 PSCAD 元件库选择元
7、件： 双击相应的元件类型，找到需要的元件后，在元件符号上左点击，元件变成闪烁状态，用键盘上 CtrlC 或鼠标右击，选择 copy，就将该元件复制，如图 28 所示。图 28 复制元件然后，双击新工程图标，在该工程窗口空白处用键盘 CtrlV 或右击选择Paste，就将刚选择的元件模型放置在工程中了。通常一边选元件，一边进行连接。要删除一个元件，鼠标左击，待其闪烁状态，按键盘上 Delete 键。常用元件放在主界面右边，如图 29 所示，可直接点击快捷按钮来选择，方法：左点需要选择的元件，再在“工程”空白处鼠标左点一下。选中的元件按“R”或“L”键旋转。 图 29 快捷栏中的常用元件3建立“工
8、程”模型与仿真（1）设置仿真时间和步长新建的仿真工程，先应对“工程”的仿真时间、步长进行设置（也可在建好模型仿真开始前完成） 。在“工程”模型窗口空白处鼠标右击，选择 Project Setting，出现设置窗口，如图 31 所示，在这里可对本“工程”的仿真时间、计算步长、PSCAD 绘图步长等进行设定。一般仿真时间“Duration of run ” 设为 0.3 0.5s，计算步长 “ EMTDC time step ( us ) ”设为 0.1, 绘图步长“ PSCAD plot step ( us ) ”设为 10。如果计算步长大，则仿真进展快，但是，过电压变小（ 可能会漏掉峰值 ）！
9、图 31 设置仿真时间、步长（2）建立仿真模型以交流电源串联 R-L-C 电路为例，先建立新工程，命名为： test1，从主界面右侧或库中选择需要的元件，放在工程上。点击该元件使其变为闪烁，按 L 或R 键，向左或右转 90 度，直到合适位置。再选择“导线” ，点击导线，两端会出现小端点，用鼠标左压并拖动，可调节导线长度。调节方法：点击一段导线，它的两端就会出现两个绿色的方块，此时点住某个方块对导线进行拉长或者缩短，直到想要的长度。用适当长度的导线将各个元件按照原电路的拓扑结构连接起来。注意：导线与导线，或导线与元件的一端连接时，当两条导线或导线与元件接近时，会自动连接上；导线与导线交叉时，相
10、互绝缘，如果要两导线在交叉点连接，需要从主界面右边常用元件中选择“ Pin ”并放置在交叉点。建立的仿真模型如下图 32 所示，其中 E1 为测对地电压的测量元件， E2为测“0.3 电阻”的端电压，I1 为测电流。图 32 工程中的元件、导线和电路模型建立电路模型时应该注意：（1）模型中的元件，特别是同类元件的名字绝对不得重复。（2）模型图上若有任何无关的东西，例如：一条悬空线、点，或者参数设置不对，例如：负荷及其变压器的容量大于电源变压器的容量，则运行时就会出错。（3）电源回路必须有一点接地，否则，运行出错。如果要求不接地电源，可以增加一个 M 级的大电阻。（4）对大模型应采取“步步为营”
11、的方法建立，即：先建电源与部分元件，试运行一下，通过了，再增加元件，否则，查找问题，直到试运行通过了，才可以继续。（3）设置元件参数需要对所有元件的参数（包括元件名称名称不可重复）进行设定，方法：双击元件符号，弹出对话窗口，修改其中参数，按“OK”退出。一些元件，例如：电源、变压器等，需要设置的参数较多，因此，对话窗口中含有多个副窗口，要一一进行设置。下面以电源为例，进行参数设置。双击电源符号，出现下图 33 窗口式的设置菜单：图 33 电源参数设置对话窗口电源菜单第 1 页“Configuration”配置，这是最基本的设置：（1） 电源名字，（2） 电源内部阻抗，可以选择电感、电容、串联的
12、 RLC，理想电源等，（3） 电源是否接地，（4） 专门参数：“Behindt the Source impendance”在电源阻抗之后, 当仅仅知道电势 E 和相位角 ，才选择该项。“At the Terminal”(在终端 ) 如果稳态潮流的最终数据（电压或有功、无功）已知，则选择该项。（5） 电源的输入方式：内部的 电源的大小、频率由填入表中数据确定，而且为常数；外部的 由其它方式确定。（6） 电源类型：选择 AC / DC。第 2 页“Signal Parameters ”信号参数，如图 34，可以设置：图 34（1） 电源：电压源默认单位 kV，电流源默认单位 kA。DC 为幅值；
13、AC 为有效值，AC 电源按照正弦规律变化。（2）上升时间：电源从 0 升到稳态值时间，设为 0。注意：实际总有延时，约 0.02 秒。（3）t = 0 的初始相位角：以度我单位。（4）电源的频率。第 3 页“Resistance”非理想电源的电阻参数设置，第 4 页“Impedance R/R-L” 非理想电源的并联阻抗参数设置，第 5 页“Resistance” 非理想电源的 R-L-C 串联阻抗参数设置，第 6 页“Inductance ” 非理想电源的电感参数设置，第 7 页“Capacitance”非理想电源的电容参数设置，第 8 页“Resistance” 非理想电源的阻抗参数设置
14、，第 9 页“Monitoring” 监控（跟踪）参数，设置电源名称。（4）设置输出量的观测与调节电路模型的仿真输出可以是单相或三相的电压、电流瞬时值或有效值、功率、频率、相位差，等等，输出结果采用示波器方式给出。注意：测量元件、“数据标签” 、 “输出通道” 、示波器必须配套使用，缺一个运行就出错。首先，要在电路模型需要输出的位置上设置测量元件（常见的电压、电流测量元件可直接从主界面右边取，其它的从库中 meters 单元中取 ） ，例如：在图 35 中设置输出电压 E1、E2 和电流 I1 三个测量元件。输出信号传递通过主界面右边元件栏上的“数据标签” (从右边拦中选出 Data Labe
15、l )这个元件来实现，信号对应关系是通过信号名称来确定。选用三个“数据标签”元件并双击它，将其名称设定为与对应的电压、电流监测元件名称（E1 、E2 、I1）相同，然后，将“数据标签”用导线连接到“输出通道”( 从右边拦中选出 Output Channel )上。使用示波器（从右边拦中选出 Graph Frame ）观察波形，还须使用输出通道，可以双击“输出通道” ，对其进行设定，特别是 Title 选项，最好设定为信号的名字，因为这个是要在示波器上显示的。连接好以后如下图 35 所示：图 35 设置测量元件、 “输出通道”三个输出信号，可用三个示波器进行显示，也可用一个示波器显示。点击主窗口
16、右边的快捷栏的示波器，可拉出一个示波器显示框，在示波器上右击，选择“Add Analog Graph”，如图 36 所示，这就将示波器设置为一个模拟量示波器。图 36示波器设为模拟示波器后，将需要显示的数据传递到示波器上，具体方法是，右击“输出通道” ，在“Input / Output Reference”选项中选择“Add as Curve”，如下图 37 所示。图 37在示波器的模拟显示框上右击鼠标，选择“Paste Curve”，如下图 38 所示，这就将这一个信号粘贴输出到了示波器上。按照同样方法，可在一个示波器上粘贴几个信号，则一个示波器就同时显示几个波形。图 38设置示波器显示坐标，使得波形能够恰当显示。双击示波器左或右边空白处，设置纵坐标
