03_PSCAD元件介绍及其应用精要.pptxVIP

武汉大学电气工程学院乐健

2012.06

PSCAD元件及其应用

主要内容

□PSCAD主元件库

□HVDC和FACTS元件库

□Sources元件库

□Transformers元件库

□Transmissionlines/Cables元件库

□Machines元件库

□I/ODevices元件库

□Sequencer元件库

□其它元件

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各页面列表

各元件列表

一、PSCAD主元件库

分页式元件库

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二、HVDC和FACTS元件

库

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包括：

——基本的开关器件如IGBT,GTO,二极管等；——基本的主电路单元如逆变器，整流器等；——常见的应用级电路如HVDC，SVC等；

——常用的控制系统；

——触发脉冲产生电路；

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2.1EMTDC的插值算法

在指定的时间段内，电力网络的暂态仿真是一系列离散间隔（时间步长）网络方程的求解。EMTDC是固定时长的暂态仿真程序，因此仿真之前一旦选定就保持不变。

由于时间步长固定，网络事件如故障或晶闸管动作可能发生在这些离散时间点之中（若不刻意更改）。这就意味着如果器件动作处于时间步长间隔中的话，只有等到下一时间步长时程序才能体现出此事件。

一个办法就是采用变步长解法，如果发现了器件动作事件，程序将把事件步长分割为更小的步长。然而，这无法克服器件开合感性和容性电路时，由于电流和电压的微分所造成的伪电压和电流尖峰问题。

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另一种解决方法是采用变步长进行求解，即当检测到开关事

件发生时，程序将划分仿真步长为更小的时间间隔。但这种方法不能避免在投切容许或感性电路时，由于电流或电压微分而造成的虚假电压和电流尖峰。

当开关时间发生于采样点之间时，EMTDC采用插值算法来

寻找精确的事件发生时刻。该方法比减小仿真步长具有更快的速度和更高的精度。从而使得EMTDC能在采用较大时间

步长的情况下更精确地对任何开关事件进行仿真。

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□插值算法的步骤

1.所有的开关设备在被DSDYN子程序调用时，将其开关

判定标准加入到一个轮询表中。主程序在每个仿真步长的结束时刻求解电压和电流，同时在新的仿真步长开始时刻存储开关设备的状态。这些开关设备可直接通过时间来指定其开关动作时刻，或通过电压或电流的电平交叉点。

2.主程序对开关设备进行判定，确定出其开关动作标准

已经满足的开关设备，其后立即将该子系统内所有电压和电流插值至该动作时刻。该支路进行开关动作，同时导纳矩阵需要重新进行三角化。

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3.EMTDC以插值时刻为起始时刻，求解出下一仿真步

长结束时刻的节点电压。所有的设备都将被轮询，以确定在原始仿真步长结束时刻是否需要进行插值开关动作。

4.当没有开关动作时，EMTDC执行最后的插值动作，

将求解过程恢复至原始的仿真步长序列。

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无插值时的二极管电流有插值时的二极管电流

电流过零时开关动作

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□插值的应用场合

具有大量快速切换设备的电路；

带有浪涌避雷器的电路与电力电子设备连接；

HVDC系统与易发生次同步谐振的同步机相联；

使用小信号波动法分析AC/DC系统，这时精细的触发角控制是必须的；

使用GTO与反向晶闸管构成的强制换相换流器；PWM电路和STATCOM系统；

分析具有电力电子设备的开环传递函数；

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□颤振检测和去除

颤振是Dommel算法中对电气网络进行暂态仿真时所采用的梯型积分方法所固有的，仿真步长之间的同步振荡现象。颤振通常由闭合包含了电感的支路内的一个开关所引起。

EMTDC中可以禁止进行颤振检测，但同时允许去除颤振，

此时仅有由支路投切所引起的颤振被去除。也可在EMTDC中设置颤振检测水平，低于此水平的颤振将被忽略。

EMTDC对每个节点电压和支路电

流进行连续监测，如果某个电压或电流在5个连续仿真步长内连续改变方向，则被认为是发生了震颤。

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在不采用外插电源算法时，第3步的电源电压将是线性外插

所得到。而采用外插电源算法时，电源电压将为：

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