PSCAD仿真

东南大学成贤学院毕业设计论文

1 第三章 距离保护仿真构建

3.1一次系统模型

本次距离保护模型采用双电源供电的长距离输电线路配备主保护是距离保护，双侧电源均采用R-L-C 中性点接地的230kV ，50Hz 的电源，其内部电阻9.186Ω，电抗是138mH 。通过万用表确定电压电流信号，加断路器B1配置距离保护通过长距离输电线路与另一侧相接，在线路中加上故障。

系统模型

加上三相故障数字控制器不同的数字对应不同的故障。0表示没故障，1表示A 相接地故障，2 表示B 相接地故障,3表示C 相接地故障，4表示AB 两相接地故障，5表示AC 两相接地故障，6表示BC

两相接地故障,7表示ABC 三相接地故障，8表示AB 两相相间短路故障，9表示AC 两相相间短路故障,10表示BC 两相相间短路故障,11表示ABC 三相相间短路故障。对应的数字转换开关有1-6个数，每个数对应一个故障状态数字

3.1.1电源模型

这个组件模型一个三相交流电压源,源阻抗可以指定为理想(即无限总线)。这个源可能是控制通过固定、内部参数或变量的外部信号。本次模型定义为采用R-L-C 中性点接地的230kV ，50Hz 的首段电源，其内部电阻9.186Ω，电抗是138mH 。双击电源模型

东南大学成贤学院毕业设计论文

1 第三章 距离保护仿真构建

3.1一次系统模型

本次距离保护模型采用双电源供电的长距离输电线路配备主保护是距离保护，双侧电源均采用R-L-C 中性点接地的230kV ，50Hz 的电源，其内部电阻9.186Ω，电抗是138mH 。通过万用表确定电压电流信号，加断路器B1配置距离保护通过长距离输电线路与另一侧相接，在线路中加上故障。

系统模型

加上三相故障数字控制器不同的数字对应不同的故障。0表示没故障，1表示A 相接地故障，2 表示B 相接地故障,3表示C 相接地故障，4表示AB 两相接地故障，5表示AC 两相接地故障，6表示BC

两相接地故障,7表示ABC 三相接地故障，8表示AB 两相相间短路故障，9表示AC 两相相间短路故障,10表示BC 两相相间短路故障,11表示ABC 三相相间短路故障。对应的数字转换开关有1-6个数，每个数对应一个故障状态数字

3.1.1电源模型

这个组件模型一个三相交流电压源,源阻抗可以指定为理想(即无限总线)。这个源可能是控制通过固定、内部参数或变量的外部信号。本次模型定义为采用R-L-C 中性点接地的230kV ，50Hz 的首段电源，其内部电阻9.186Ω，电抗是138mH 。双击电源模型

内蒙古工业大学本科毕业设计

引 言

电力工业是国民经济发展的基础工业。随着经济建设的发展，发电设备的容量也在相应增大。为了更好的保证安全运行，经济运行，并保证电能质量，我们应该考虑任何电力系统故障的情况，并加以研究。

电力系统正常运行的破坏多半是由短路故障引起的。在供电系统中，短路冲击电流会使两相邻导体间产生巨大的电动力，使元件损坏；大的短路电流将使导体温度急剧上升，会使元件烧毁；阻抗电压大幅下降，影响系统稳定性。发生短路时，系统从一种状态变到另一种状态，并伴随产生复杂的电磁暂态现象。所以有必要对电力系统电磁暂态进行研究。

目前，电力系统暂态分析的研究理论已越来越完善，但基本上是通过建立数学模型，并解数学方程来分析的。这让我们很难理解其推导过程，所以很有必要利用直观的方法来分析并得出相同的结论。

本设计利用PSCAD软件建立了简单电力系统和复杂电力系统两个仿真模型。简单电力系统模型包括：同步发电机模型、负荷模型等；复杂电力系统模型包括：同步发电机模型、变压器模型、输电线模型、负荷模型等。

本设计通过运用EMTDC模块对电力系统仿真进行计算，并分析其电磁暂态稳定性，其中计算了发生四类短路故障时的暂态参数，并对其分析比较，来研究电力系统的这四类短

仿真计算

1、在PSCAD中建立典型的同步发电机模型，对同步发电机出口三相短路进行仿真研究。要求：

（1） 运行“同步发电机短路”模型，截取定子三相短路电流波形，并对波形进行分析，验证与理论分析中包含的各种分量是否一致；

图一 同步发电机短路模型

图二、定子三相短路电流

定子三相短路电流中含有直流分量和交流分量，其中周期分量会衰减。三相短路电流直流分量大小不等，但衰减规律相同，均按指数规律衰减，衰减时间常数为Ta，由定子回路电阻和等值电感决定，大约在0.2s。交流分量也按指数规律衰减，它包括两个衰减时间常数，分为次暂态过程、暂态过程和稳态过程。

（2） 修改电抗参数Xd（Xd’，X’’d），增加或者减小，截取定子三相电流，并与第一步结果对比分析；

图一是Xd`=0.314 p.u，Xd``=0.280 p.u情况下的定子电流波形；图二是Xd`=0.514 p.u, Xd``=0.280 p.u情况下的定子电流波形。显然，随着Xd`的增大定子的电流在减少。

图三、定子三相短路电流

（3） 修改时间常数Td（Td’，T’’d），增加或者减小，截取定子三相电流，并与第一步结果对比分析。

参数Td’=6.55s ，Td”=0.039s时定子电

基于PSCAD的高压直流输电系统建模与仿真

摘要：

为了配合高压直流输电系统在我国的发展，介绍了高压直流输电系统的基本结构和工作原理，运用PSCAD仿真软件分别建立、分析了HVDC系统的简化模型和CIGRE的HVDC 标准测试系统模型，对四种故障下的暂态响应进行仿真计算，仿真结果表明交直流系统中的任何故障都会使直流输电控制系统的控制模式发生快速切换，且其响应速度很快，即使在交流系统故障未切除的很短时间内，直流控制系统也已能达到一种稳定的控制模式。

关键词：高压直流输电(HVDC)；电流源型换流器；PSCAD；PWM；标准测试系统

0 引言

高压直流输电今年来发展很快，是我国重要的区域联网方式。文献[1]指出，我国已建成了世界上第一个±800kV的最高直流电压等级的特高压直流输电工程，且计划在2020年前投运的直流输电工程将超过30个，学习和掌握直流输电技术成为电力电子技术领域及电力工程领域工作人员不可缺少的知识构成。

本文利用PSCAD仿真软件对HVDC系统进行了由简单到复杂的建模和仿真，对其运行特性进行观测和研究，是在高压直流输电课程的学习之后的总结与提升，为以后的深入学习奠定基础。

在简化模型中，直流输电系统简化为以不可控整流器、平波电

PSCAD简明使用手册

Chapter 1: EMTDC/PSCAD简介 ............................................................................................ 1

1.1 功能 ............................................................................................................................ 1 1.2 技术背景 .................................................................................................................... 1 1.3 主要的研究范围 ........................................................................................................ 1 1.4 目前应用情况 .....

1.最好自己先装一个fortran。我装的是Compaq Visual Fortran 6.6.0（话说装这个我搞了好久的虚拟光驱，混账精灵虚拟光驱怎么都装不上，老告诉我重启才能装，NND我重启多少次了还是这句话！） 2.装PSCAD 4.2.1（win7可用），我装的时候没有装那个GNU，太麻烦了，所以别选GNU！（前提是自己得装一个FORTRAN） 以上两步上网搜资源还是能够搜到的，要耐心！ 3.装好了运行。

4.破解，找到安装文件夹里的crack.按上面说的做吧。（每次都是学姐弄的我都木有仔细看~）

5.找到EDIT/workspace settings/fortran/installed version,加载上你装的compaq visual fortran.

6.视不同的文件而定，需要在project settings里面的link做文章~ 学姐说：你要看其中的模块都用了什么。如果文件里面的my_iso模块须要调用.f文件，所以在link选项中要增加这个obj,如果和matlab交互仿真又是别的设置了。 7.如何解决can't open dfor.lib？

找不到dfor.lib文件的问题，原因是你装了VC的缘故，

PSCAD简明使用手册

Chapter 1: EMTDC/PSCAD简介 ............................................................................................ 1

1.1 功能 ............................................................................................................................ 1 1.2 技术背景 .................................................................................................................... 1 1.3 主要的研究范围 ........................................................................................................ 1 1.4 目前应用情况 .....

实验一 PSCAD/EMTDC故障建模及仿真流程

报告人：AP1004510 冯泳发 报告时间：2012年4月3日

实验目的

使用电力系统电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC进行简单电力系统的故障建模及故障仿真，分析电力系统故障电磁暂态过程。

实验原理

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。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。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。

实验内容及步骤 1、 新建项目文件

安装并启动软件，选择File/New/Case，在项目窗口就出现一个默认为noname的例子，将其保存，双击项目栏中的文件名，右侧显示空白工作区。 2、 构造电气主接线图

1） 在Master Library库中找到所需的元件或模型，复制并粘贴到空白工作区。所需元件

有三相电压源、断路器和架空线路，如下图所示。双击元件则会出现参数设置对话框，在Graphics Display下拉框中选择3 phase view选择则可变为三相视图，若需要改变元件的端口指向，只需右击元件，选择

PSCAD 使用说明

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。

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1-3

PSCAD须按以下步骤安装，否则，装好后可能不运行。另外，操作系统最好使用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 Compil