PSCAD V5電路設(shè)計與仿真從入門到精通

目 錄
前言
第1章 概述1
1.1 PSCAD 簡介1
1.1.1 PSCAD的發(fā)展2
1.1.2 PSCAD的應用3
1.2 PSCAD V5的新特性4
1.2.1值得注意的重點4
1.2.2 新增的及增強的特性5
1.2.3 新的主元件庫7
1.3 PSCAD V5的計算需求及范圍邊界8
1.3.1 計算需求8
1.3.2 范圍邊界9
1.3.3支持的Fortran編譯器10
1.4部署和許可管理10
1.4.1 認證許可10
1.4.2 基于硬件鎖的許可——本地許可10
1.4.3基于硬件鎖的許可——網(wǎng)絡許可11
1.5 PSCAD V5漏洞修復11
1.5.1兼容性升級11
1.5.2 PSCAD漏洞修復11
1.5.3 EMTDC/Master Library漏洞修復14
1.5.4 LCP漏洞修復15
第2章 主要設(shè)置與基本操作16
2.1 PSCAD V5的仿真流程及術(shù)語和定義16
2.1.1 仿真流程16
2.1.2 術(shù)語和定義17
2.2 PSCAD V5的主要設(shè)置18
2.2.1 應用程序設(shè)置 (Application options)18
2.2.2 項目設(shè)置 (Project settings)29
2.2.3 畫布設(shè)置 (Canvas Settings)36
2.3 PSCAD V5工作環(huán)境37
2.3.1 功能區(qū)控制條37
2.3.2 定義編輯器42
2.3.3 Workspace面板43
2.3.4 Build Messages和Runtime Messages面板49
2.3.5 Search和Search Results面板50
2.3.6 Bird’s Eye View面板52
2.3.7 Bookmarks面板52
2.3.8 Component Parameters面板53
2.3.9 Layers面板53
2.3.10 Make File和Map File面板56
2.3.11 Message Log面板56
2.3.12 Parameter Grid面板57
2.3.13 Start Page和Support Request面板58
2.4 PSCAD V5的基本操作59
2.4.1 Workspace操作59
2.4.2 Project操作60
2.4.3 Simulation操作62
2.4.4 打開和瀏覽Project64
2.4.5 項目編譯和鏈接66
2.4.6 元件和組件的操作67
2.4.7 連接線相關(guān)操作71
2.4.8 拖放操作74
2.4.9 電路方案（控制模板）75
2.4.10 在線繪圖和控制77
2.4.11 項目調(diào)試和改進107
2.4.12 智能粘貼114
2.4.13 選擇特性115
2.4.14 拓撲表116
2.4.15 工具提示120
第3章 無源元件122
3.1 概述122
3.2 無源元件 (Passive)123
3.2.1 RLC帶通濾波器 (Band Pass RLC Filter)123
3.2.2 C型濾波器 (C-Type Filter)124
3.2.3 RLC高通濾波器 (High Pass RLC Filter)125
3.2.4 RLC串聯(lián)濾波器 (Series RLC Filter)125
3.2.5 單相線間固定負載 (Single Phase L-L Fixed Load)125
3.2.6 單/三相線地固定負載 (Single/Three Phase L-G Fixed Load)126
3.2.7 三相容性/感性/阻性負載 (Three-Phase Capacitive/Inductive/ Resistive Load)128
3.2.8 運行可配置無源支路(Runtime Configurable Passive Branch)128
3.2.9 可變RLC (Variable RLC)129
3.2.10 可變串聯(lián)阻抗支路 (Variable Series Impedance Branch)130
3.2.11 火花間隙 (Spark Gap)130
3.2.12 飽和電抗器 (Saturable Reactor)130
3.2.13 金屬氧化物避雷器 (Metal Oxide Surge Arrestor)132
3.2.14 電容/電感/電阻 (Capacitor/Inductor/Resistor)134
3.2.15 頻率相關(guān)等效網(wǎng)絡 (Frequency-Dependent Network
Equivalent)134
3.2.16 磁滯電抗器 (Hysteresis Reactor)139
3.2.17 標幺值阻抗支路 (PU Impedance Branch)140
3.2.18 獨立可配置三角形聯(lián)結(jié)負載 (Individually Configurable, Delta-Connected Load)140
3.2.19 獨立可配置星形聯(lián)結(jié)負載 (Individually Configurable, Y-Connected Load)141
3.2.20 獨立可配置三角形聯(lián)結(jié)三支路負載 (Individually
onfigurable, Delta-Connected, 3-Branch Load)141
3.2.21 獨立可配置星形聯(lián)結(jié)三支路負載 (Individually Configurable, Y-Connected, 3-Branch Load)142
3.2.22 無源濾波器設(shè)計142
第4章 電源及動力系統(tǒng)元件145
4.1 電源145
4.1.1 單相電壓源模型1 (Single Phase Voltage Source Model 1)145
4.1.2 三相電壓源模型1 (Three-Phase Voltage Source Model 1)148
4.1.3 單相電壓源模型2 (Single Phase Voltage Source Model 2)151
4.1.4 三相電壓源模型2 (Three-Phase Voltage Source Model 2)152
4.1.5 三相電壓源模型3 (Three-Phase Voltage Source Model 3)154
4.1.6 單相電流源 (Single-Phase Current Source)155
4.1.7 三相電流源 (Three-Phase Current Source)156
4.1.8 諧波電流注入 (Harmonic Current Injection)156
4.1.9 諧波信號發(fā)生器 (Harmonic Signal Generator)158
4.1.10 光伏電源 (Photovoltaic Source)159
4.1.11 大功率點追蹤 (Maximum Power Point Tracker)161
4.1.12 電池 (Battery)162
4.1.13 受控源 (Dependent Source Models)164
4.1.14 比例電流源 (Current Scaler)165
4.1.15 理想比例變換器 (Ideal Ratio Changer)165
4.2 變壓器165
4.2.1 單相雙繞組變壓器 (1-Phase 2-Winding Transformer)166
4.2.2 單相三繞組變壓器 (1-Phase 3-Winding Transformer)169
4.2.3 單相四繞組變壓器 (1-Phase 4-Winding Transformer)169
4.2.4 單相N繞組變壓器 (1-Phase N-Winding Transformer)170
4.2.5 三相雙繞組變壓器 (3-Phase 2-Winding Transformer)170
4.2.6 三相三繞組變壓器 (3-Phase 3-Winding Transformer)172
4.2.7 三相四繞組變壓器 (3-Phase 4-Winding Transformer)172
4.2.8 單相自耦變壓器 (1-Phase Auto Transformer)172
4.2.9 單相三繞組自耦變壓器 (1-Phase 3-Winding Auto
Transformer)174
4.2.10 三相Y/Y自耦變壓器 (3-Phase Star-Star Auto Transformer)174
4.2.11 帶第三繞組的三相Y/Y自耦變壓器 (3-Phase Star-Star Auto Transformer with Tertiary)175
4.2.12 單相雙繞組UMEC變壓器 (1-Phase 2-Winding UMEC Transformer)176
4.2.13 單相三繞組UMEC變壓器 (1-Phase 3-Winding UMEC
Transformer)178
4.2.14 3/5鐵心柱UMEC變壓器 (3/5 Limb UMEC Transformer)178
4.2.15 基于對偶的三相雙繞組變壓器 (Duality-Based, 3-Phase 2-Winding Transformer)180
4.3 電機182
4.3.1 雙繞組直流電動機（Two Winding DC Machine）182
4.3.2 繞線式感應電動機 (Wound Rotor Induction Machine)186
4.3.3 同步電動機 (Synchronous Machine)191
4.3.4 永磁同步電動機 (Permanent Magnet Synchronous Machine)200
4.3.5 單相感應電動機 (Single-Phase Induction Machine)201
4.3.6 交流勵磁機 (AC Exciters)202
4.3.7 直流勵磁機 (DC Exciters)211
4.3.8 靜止勵磁機 (Static Exciters)215
4.3.9 水輪機調(diào)速器 (Hydro Governors)224
4.3.10 熱工（蒸汽機）調(diào)速器 [Thermal (Steam) Governors]226
4.3.11 電力系統(tǒng)穩(wěn)定器 (Power System Stabilizers)229
4.3.12 水輪機 (Hydro Turbines)235
4.3.13 汽輪機 [Thermal (Steam) Turbines]238
4.3.14 風機調(diào)速器 (Wind Governor)239
4.3.15 風源 (Wind Source)240
4.3.16 風力機 (Wind Turbine)242
4.3.17 內(nèi)燃機 (Internal Combustion Engine)243
4.3.18 多質(zhì)量扭轉(zhuǎn)軸接口244
第5章 輸配電線路元件248
5.1 斷路器248
5.1.1 單相斷路器 (Single-Phase Breaker)248
5.1.2 三相斷路器 (Three-Phase Breaker)250
5.1.3 斷路器定時控制邏輯 (Timed Breaker Logic)251
5.1.4 統(tǒng)計斷路器 (Statistical Breaker)252
5.2 故障253
5.2.1 單相故障 (Single Phase Fault)253
5.2.2 三相故障 (Three-Phase Fault)254
5.2.3 故障定時控制邏輯 (Timed Fault Logic)255
5.2.4 隔離開關(guān) (Isolation Switch)256
5.2.5 TRV包絡線發(fā)生器 (TRV Envelope Generator)256
5.3 架空輸電線路258
5.3.1 概述258
5.3.2 架空線系統(tǒng)的創(chuàng)建260
5.3.3 架空線配置 (Overhead Line Configuration)264
5.3.4 架空線接口 (Overhead Line Interface)267
5.3.5 Bergeron模型 (Bergeron Model)268
5.3.6 頻率相關(guān)相域模型 [Frequency Dependent (Phase) Model]269
5.3.7 手動數(shù)據(jù)輸入 (Manual Data Entry)271
5.3.8 架空線塔模型 (Overhead Line Towers)275
5.3.9 通用塔 (Universal Tower)278
5.3.10 變電站母線 (Substation Bus Work)280
5.3.11 地平面 (Ground Plane)281
5.3.12 附加選項 (Additional Options)283
5.3.13 線路常量文件284
5.3.14 LCP明細輸出查看器290
5.3.15 線路段互耦合293
5.3.16 輸電段的多實例化300
5.3.17 故障移動的串接線路設(shè)置301
5.3.18 單一電路PI線路段 [PI-Sections (Single Circuit)]302
5.3.19 兩電路PI線路段 [PI-Section (Double Circuit)]304
5.3.20 三線互耦合線路 [Mutually Coupled Wires (Three Lines)]306
5.3.21 兩線互耦合線路 [Mutually Coupled Wires (Two Lines)]306
5.4 地下電纜307
5.4.1 地下電纜系統(tǒng)的創(chuàng)建307
5.4.2 電纜配置 (Cable Configuration)309
5.4.3 電纜接口 (Cable Interface)310
5.4.4 同軸電纜截面 (Coax Cable Cross-Section)312
5.4.5 管型電纜 (Pipe-Type Cable)314
5.4.6 簡化地纜 (Simplified Underground Cable)315
5.5 高壓直流輸電和柔性交流輸電系統(tǒng)317
5.5.1 電力電子器件 (Power Electronic Switch)317
5.5.2 插補觸發(fā)脈沖 (Interpolated Firing Pulses)320
5.5.3 6脈波換流橋 (6-Pulse Bridge)324
5.5.4 通用電流控制 (Generic Current Control)328
5.5.5 通用γ角控制 (Generic Gamma Control)331
5.5.6 低壓限流 (Voltage Dependent Current Limits)333
5.5.7 逆變器CCCM控制器 (CCCM Controller for Inverter)334
5.5.8 整流器CCCM控制器 (CCCM Controller for Rectifier)335
5.5.9 真實γ角測量 (Apparent Gamma Measurement)335
5.5.10 有效γ角測量 (Effective Gamma Measurement)336
5.5.11 小γ角測量 (Minimum Gamma Measurement)336
5.5.12 靜止無功補償器 (Static VAR Compensator)336
5.5.13 TCR/TSC電容投切邏輯控制(TCR/TSC Capacitor Switching
Logic)341
5.5.14 晶閘管投切電容器分配器 (Thyristor Switched Capacitor Allocator)341
5.5.15 TSC/ TCR非線性電納特性 (TSC/TCR Non-Linear
Susceptance Characteristic)342
5.5.16 空間矢量調(diào)制 [Space Vector Modulation (SVM)]343
5.5.17 滯環(huán)電流PWM發(fā)生器 (Hysteresis Current Control PWM Generator)345
5.5.18 MMC載波信號發(fā)生器 (MMC Carrier Signal Generator)345
5.5.19 MMC全