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2023-06-22
PSCAD/EMTDC主程序的结构与功能优化方案
【摘要】：PSCAD/EMTDC的主程序结构如图7-14所示。图7-14 PSCAD/EMTDC主程序结构利用PSCAD/EMTDC比较完整的控制系统模型库可以方便地设计各种不同的控制系统。此外，PSCAD/EMTDC还具有强大的自定义功能及支持子网嵌套的功能，用户可以根据自己的需要创建具有特定功能的电路模块。PSCAD/EMTDC在时间域内描述和求解完整的电力系统及其控制的微分方程方面具有显著的优势。因此，PSCAD的模拟结果能够产生电力系统所有频率的响应。
PSCAD/EMTDC的主程序结构如图7-14所示。整个仿真过程可由新建项目文件、构造系统电路主接线图、输入元件参数、编译器编译，输出仿真结果等步构成。当编译出现问题时，需返回修改系统电路主接线图或对元件参数进行修正，以便能通过编译，顺利进行仿真运算。
PSCAD/EMTDC软件包的主要功能是进行电力系统时域和频域计算仿真，通过对电力系统进行PSCAD建模仿真可以分析系统中断路器操作、故障及雷击时出现的过电压，可对包含复杂非线性元件（如直流输电设备）的大型电力系统进行全面的精确模拟。PSCAD/EMTDC软件包的输入、输出界面非常直观，典型应用是计算电力系统遭受扰动或参数变化时，电参数随时间变化的规律。另外，PSCAD/EMTDC软件包可以广泛应用于高压直流输电、FACTS控制器的设计、电力系统谐波分析及电力电子领域的仿真计算。
图7-14 PSCAD/EMTDC主程序结构
利用PSCAD/EMTDC比较完整的控制系统模型库可以方便地设计各种不同的控制系统。PSCAD是EMTDC的前处理程序，用户在面板上可以构造电气连接图，输入各个元件的参数值，运行时则通过Fortran编译器进行编译、连接，运行的结果可以随着程序的进度在PLOT中实时生成曲线，以检验运算结果是否合理，并能与MATLAB相应的接口进行连接。此外，PSCAD/EMTDC还具有强大的自定义功能及支持子网嵌套的功能，用户可以根据自己的需要创建具有特定功能的电路模块。
PSCAD/EMTDC在时间域内描述和求解完整的电力系统及其控制的微分方程（包括电磁和机电两个系统）方面具有显著的优势。这一类的模拟工具不同于电力系统潮流分析和暂态分析模拟工具。后者是用稳态解去描述电路（即电磁过程），而PSCAD/EMTDC是在解电动机的机械动态（即转动惯量）微分方程时，其结果是作为时间的即时值来被求解的。通过内置的转换器和测量功能（如快速傅里叶变换频谱分析等），将微分方程计算结果转换为相应矢量的幅值和相角。实际系统的测量能够通过很多途径来完成。由于电力系统潮流和稳定的程序是通过稳定方程来表示的，为不同频率下的幅值和相位的函数。因此，PSCAD的模拟结果能够产生电力系统所有频率的响应。
图7-15所示是PSCAD的主界面。从工作空间窗口里的Master Library选择建模所需要的器件，拖到电路编辑窗口并连线，即可完成电路绘制。
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