PSCAD V4.6電路設計與模擬從入門到精通

前言

第1章 概述1
11 PSCAD簡介1
111 PSCAD的發展1
112 PSCAD的應用3
12 PSCAD V4的新特性3
121 值得注意的重點3
122 新增及增強的特性4
123 新的主元件庫6
13 PSCAD V4的計算需求及範圍邊界7
131 計算需求7
132 範圍邊界7
133 支援的Fortran編譯器8
14 許可需求9
141 使用認證許可運行PSCAD9
142 使用基於硬體鎖的許可（許可位於PSCAD機器）9
143 使用基於硬體鎖的許可（許可位於伺服器）9
15 PSCAD V46新特性10
151 相容性10
152 缺陷修復10
153 PSCAD漏洞修復10
154 EMTDC漏洞修復12
155 Master Library漏洞修復13
156 LCP漏洞修復13
157 許可及實用工具漏洞修復13

第2章 主要設置與基本操作14
21 PSCAD的主工作介面14
211 功能區控制條14
212 Workspace窗口19
213 輸出窗口22
214 工作區23
22 PSCAD的模擬流程及術語和定義24
221 模擬流程24
222 術語和定義24
23 PSCAD的主要設置25
231 系統設置 (System Settings）26
232 應用選項 (Application Options）26
233 工作區選項 (Workspace Options）36
234 專案設置 (Project Settings）39
235 畫布設置 (Canvas Settings）47
24 PSCAD的基本操作48
241 Workspace操作48
242 Project操作49
243 Simulation操作52
244 打開和查看Project53
245 專案的編譯和連結55
246 元件和元件的操作56
247 連接線的相關操作60
248 拖放操作63
249 電路方案（控制範本）65
2410 線上繪圖和控制66
2411 面板操作97
2412 專案調試和改進104
2413 其他操作110

第3章 無源元件113
31 概述113
32 無源元件 (Passive)114
321 RLC帶通濾波器 (Band Pass RLC Filter)114
322 C型濾波器 (C-Type Filter)115
323 RLC高通濾波器 (High Pass RLC Filter)116
324 RLC串聯濾波器 (Series RLC Filter)116
325 線對地/線間固定負載[Fixed Load(1 and 3-Phase, LG)
(1-Phase, L-L)]116
326 三相容性/感性/阻性負載 (Three-Phase Capacitive/
Inductive/ Resistive Load)117
327 運行可配置無源支路(Runtime Configurable Passive Branch)118
328 可變RLC (Variable RLC)119
329 可變串聯阻抗支路 (Variable Series Impedance Branch)119
3210 火花間隙 (Spark Gap)120
3211 飽和電抗器 (Saturable Reactor)120
3212 金屬氧化物避雷器 (Metal Oxide Surge Arrestor)121
3213 電容/電感/電阻 (Capacitor/Inductor/Resistor)123
3214 頻率相關等效網路 (Frequency-Dependent Network
Equivalent)123
3215 無源濾波器設計127

第4章 電源及動力系統元件130
41 電源130
411 單相電壓源模型1 (Single Phase Voltage Source Model 1）130
412 三相電壓源模型1 (Three-Phase Voltage Source Model 1）132
413 單相電壓源模型2 (Single Phase Voltage Source Model 2）136
414 三相電壓源模型2 (Three-Phase Voltage Source Model 2）137
415 三相電壓源模型3 (Three-Phase Voltage Source Model 3）139
416 電流源 (Current Source）141
417 諧波電流注入 (Harmonic Current Injection）141
418 光伏電源 (Photovoltaic Source）143
419 最大功率點追蹤 (Maximum Power Point Tracker）145
4110 電池 (Battery）146
42 變壓器148
421 單相雙繞組變壓器 (1-Phase 2-Winding Transformer）149
422 單相三繞組變壓器 (1-Phase 3-Winding Transformer）152
423 單相四繞組變壓器 (1-Phase 4-Winding Transformer）152
424 三相雙繞組變壓器 (3-Phase 2-Winding Transformer）152
425 三相三繞組變壓器 (3-Phase 3-Winding Transformer）154
426 三相四繞組變壓器 (3-Phase 4-Winding Transformer）155
427 單相自耦變壓器 (1-Phase Auto Transformer）155
428 單相三繞組自耦變壓器 (1-Phase 3-Winding Auto
Transformer）157
429 三相Y/Y自耦變壓器 (3-Phase Star-Star Auto Transformer）157
4210 帶第三繞組的三相Y/Y自耦變壓器 (3-Phase Star-Star
Auto Transformer with Tertiary）158
4211 單相雙繞組UMEC變壓器 (1-Phase 2-Winding
UMEC Transformer）159
4212 單相三繞組UMEC變壓器 (1-Phase 3-Winding UMEC
Transfor mer）161
4213 3/5鐵心柱UMEC變壓器 (3/5 Limb UMEC Transformer）161
43 動力系統163
431 雙繞組直流電動機（Two Winding DC Machine）163
432 繞線式感應電動機 (Wound Rotor Induction Machine）166
433 同步電動機 (Synchronous Machine）171
434 永磁同步電動機 (Permanent Magnet Synchronous Machine）181
435 交流勵磁機 (AC Exciters）182
436 直流勵磁機 (DC Exciters）190
437 靜止勵磁機 (Static Exciters）193
438 水輪機調速器 (Hydro Governors）199
439 熱工（蒸汽機）調速器 [Thermal (Steam） Governors]202
4310 電

PSCAD/EMTDC是加拿大馬尼托巴高壓直流研究中心推出的一款電力系統電磁暫態模擬軟體。該軟體模擬模型直觀，元件模組庫豐富，主要用於一般的交流電力系統電磁暫態研究、簡單和複雜電力系統的故障建模及故障模擬，以及電力系統故障電磁暫態過程的分析。PSCAD/EMTDC具有很好的可攜性，可與多種常見軟體連接，如EMTP、C語言和MATLAB等，因而在電力系統分析中的應用越來越廣泛。

PSCAD/EMTDC V 46是經過了多個版本完善後，無論是在介面上還是在功能上都有了很大提升，PSCAD V 46是一款包含了neXus 引擎的產品，儘管其仍是一款專門用於電磁暫態研究的軟體，但主要的新功能已可作為多重模擬環境的基礎，頁面模組也可基於相同的定義而多產生實體。此外，它還具有許多新特性，如並行模擬、元件黑箱化和輸電線路互耦等。隨著電腦技術的發展，64位元作業系統已逐漸得到普及，新版本可支援64位元作業系統，解決了某些使用者在試圖運行大型模擬程式時曾經遇到的記憶體溢出問題。

本書是在《PSCAD X4電路設計與模擬從入門到精通》一書的基礎上結合PSCAD V46進行編寫的。《PSCAD X4電路設計與模擬入門到精通》是一本使用PSCAD進行電力系統模擬研究的詳細、全面、專業的使用指導書，一經出版得到了廣泛的好評。PSCAD V 46對其做了相當多的改進和新特性。

本書相對《PSCAD X4電路設計與模擬入門到精通》，做了如下主要的改進和變動：對軟體新的設置和操作進行了說明，包括多個新的面板操作和項目調試等；對新增元件進行了介紹，主要包括頻率相關等效網路、無源濾波器設計、電池、統計斷路器、電流滯環PWM和多個控制系統元件等；給出了新增的並行模擬計算的說明和實例。同時對《PSCAD X4電路設計與模擬入門到精通》中存在的編寫錯誤和疏漏進行了仔細修改，並對排版格式等進行了統一規範。

本書適用範圍廣泛，不僅適合廣大初學者，也可以作為電力科研人員的參考工具書，還可以作為大、中專院校電力相關專業的教材或社會培訓機構的指導用書。

本書由三維書屋工作室策劃，主要由武漢大學樂健、武漢東湖學院毛濤、國網電力科學研究院武漢南瑞有限責任公司吳敏以及胡仁喜主要編寫，張好、王曹、李星銳、周謙、王陽、趙聯港、劉昌麗、王敏、張俊生、王瑋、孟培、王豔池、閆聰聰、王培合、王義發、王玉秋、楊雪靜、盧園、孫立明、康士廷參加了部分編寫工作。另外，軟體科學網等為本書的出版提供了大量的幫助和支持，在此表示感謝。

由於時間倉促，書中難免有疏漏和不妥之處，請廣大讀者登錄網站wwwsjzswswcom或聯繫714491436@qqcom予以指正，也可以登錄QQ群477013282下載原始檔案並參與交流討論。

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