《毕业设计（论文）基于PSCADEMTDC的小电流单相接地故障模型仿真.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）基于PSCADEMTDC的小电流单相接地故障模型仿真.doc（53页珍藏版）》请在三一办公上搜索。
1、 编号 毕业设计（论文）题目 基于PSCAD/EMTDC的小电流 单相接地故障模型仿真 二级学院 电子信息与自动化学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 105070403 学生姓名 学号 24 指导教师 评阅教师 时 间 摘 要 第一小段，应该介绍一下 你论文的意义。然后下面再开始介绍你的工作 建立了小电流接地系统的仿真模型，利用电磁暂态程序PSCAD/EMTDC全面仿真了不同故障情况对故障稳态和暂态电压、电流幅值特征和相位特征产生的影响,（这句话太拗口）并得到了相应的零序电压及零序电流的幅值、相位及波形。通过对仿真数据及波形的进一步分析，得出了小电流接地系统发生单相接地故障时的运行特点,
2、验证了小电流接地故障稳态和暂态分析理论的科学性、合理性。 为了提取配电网单相接地故障选线和故障测距的暂态故障特征量,基于PSCAD/EMTDC的仿真环境,搭建了小电流接地系统的配电网络仿真模型并综合考虑不同短路时刻、不同接地电弧电阻、不同故障距离和线路长度等多个因素,对配电网小电流接地系统的单相接地故障进行了大量仿真。在配电网单相接地短路故障后的第1个工频周波(00.02 s)内故障线路的零序电流包络线的变化速度比非故障线路变化缓慢,包络面积大,但与非故障线路首半波极性相反。仿真分析表明此暂态特性不受短路时刻、电弧电阻、故障距离和消弧线圈被偿度的影响,为单相接地故障选线和故障测距的研究提供了理
3、论依据。关键词：小电流接地系统；单相接地故障；故障选线；PSCAD/EMTDC仿真;选线原理;补偿度;故障相电压Abstract A simulation model of non-solidly grounded system is presented in the paper.Overall simulating of amplitude and phase characteristics of steady-state and transient fault voltage and current on diverse fault conditions is performed by u
4、sing Electromagnetic Transient Program PSCAD/EMTDC.The amplitude,phase and waveform of the corresponding zero sequence voltage and current can be obtained by the designing program.By further analyzing the simulation date and waveform,the basic principles and characteristics of low-current grounding
5、power systems were presented,verifying the analytical theories of the steady fault and transient fault about single Phase grounding scientific and reasonable. The transient characteristic of single-phase to ground fault is used for the fault line selection and fault distance detection in distributio
6、n network. The distribution network simulation model is established for the Neutral Uneffectual Grounded System (NUGS), Various factors, such as different short circuit time, arc-resistances, fault distances, line length and the compensation rates of arc-suppression coil,should be put into over all
7、consideration.The single-phase to ground fault of the NUGS is simulated so as to research the transient characteristics of single-phase to ground fault in distribution network.Through analyzing these transient characteristics such as zero-sequence current and voltage, fault-phase voltage and current
8、, it is concluded that these transient characteristics change with the different short circuit time, arc-resistances, fault distances and the compensation rates of arc-supperession coil, which provide a theory basis to study the fault line selection and fault distance detection for the single-phase
9、to ground fault in distribution network.Key words:non-solidly grounded system;single-phase earth fault;faulty feeder selection;PSCAD/EMTDC simulation;option principle；compensation rate; voltage of fault-phase没有目录？第1章 绪论 1.1 课题研究的意义 电力系统中，配电系统同电力用户的关系最密切，最直接，配电网量大面广，担负着直接为广大用户供电的任务，随着社会经济的发展，人们对电力的需求
10、日益增长，同时对供电质量提出了更高的要求。在我国666KV配电网中,广泛采用点中性点不接地或经消弧线圈接地(谐振接地)的运行方式，即为小电流接地系统。此种系统发生单相接地故障时电流较小，电网线电压仍然对称，通常允许其维持运行一段时间。但随着系统容量的增长，馈线增多，尤其是电缆线路的大量使用，导致系统电容电流增大，长时间运行可能会发展成两相短路，也易诱发持续时间长、影响面广的间歇电弧过电压，进而损坏设备，破坏系统安全运行。因此应尽快找到故障线路排除故障。针对这一问题，多种解决方案陆续提出，然而很久以来没有得到圆满解决。造成选线问题难以解决的主要原因是:第一，故障状况复杂,可能是稳定型故障或断续型
11、故障，可能是电阻型故障或电弧型故障:故障状况不同，产生的故障量在数值上、变化规律上相差悬殊;第二，小电流接地电网单相接地故障电流仅为线路对地电容电流，数值非常小，有些故障情况下零序电流可能低于零序CT下限值，测量误差较大;第三，现场电磁干扰以及零序回路对高次谐波及各种暂态量的放大作用，使检测出的故障成分信噪比非常低;第四，对于架空线路，需使用零序滤过器获得零序电流，而零序滤过器存在不平衡电流，一次电网的不平衡也产生零序电流，这些附加电流叠加在微弱的故障电流上，不容易分离出去。可以看出，选线困难的根本原因是故障信号微弱，并受制于现有的传变测量环节的精度水平，导致各种不利因素的影响非常严重。随着近
12、一二十年信息技术的跨越发展，尤其是小波理论的完善成熟，基于对故障暂态信息进行检测分析的故障选线技术被提出。这种方法主要是利用故障信号奇异性、频率结构的变化以及脉冲响应函数的小波变换来对故障进行识别分析。研究小电流接地系统单相接地暂态过程特点是单相接地故障选线和测距方法的理论基础,目前关于这方面的文献很少。因此，对这一课题重新研究显的更有现实意义。由于本课题涉及面广，对专业知识的要求也比较高，因此，我和田文学共同完成这一课题。我负责对小电流单相接地故障进行建模，并用PSCAD4.2进行仿真，获得图形、数据；田文学用MATLAB7.1进行小波分析，并选出故障线路。1.2 课题的国内外研究现状1.2
13、.1 小电流接地系统单相接地选线的研究现状电力系统的中性点接地方式是一个综合性的技术和经济问题，它与系统的供电可靠性、人身安全、设备安全、绝缘水平、过电压保护、通信干扰(电磁环境)及接地装置等问题有密切的关系。在原苏联，小电流接地得到了广泛的应用，其保护原理从过流、无功方向，发展到了群体比幅;日本在供电、钢铁、化工用电中普遍采用中性点不接地或经电阻接地的方式，所以选线原理简单，采用基波无功方向方法。德国多使用谐振接地的方式，并于上个世纪30年代就提出了反映接地故障开始时暂态过程的单相接地保护原理。法国在使用中性点经电阻接地几十年后，现在正以谐振接地取代电阻接地，并开发出了基于零序导纳接地保护的
14、选线设备。在我国，从1958年起就一直对此问题进行研究，提出了多种选线方法，并开发了相应的装置。这些方法均以零序电压来启动保护或选线装置，根据是否利用故障电流可分为两类，第一类:如比幅法、比相法、群体比幅比相法、首半波法、谐波电流方向法、五次谐波分量法、有功分量法、能量法以及近年出现的小波分析的方法、最大原理、模糊推理或模式识别来实现故障选线的多种方法;第二类:如拉线法、注入信号跟踪法。其中利用故障电流的方法还可以细分为基于工频量的方法和基于故障暂态过程的方法。在基于稳态量的选线方法中，零序电流法在线路长短差别很大并且故障发生在短线上的情况下，或接地电阻很大故障电流很小的情况下，很容易误判，所
15、以该方法几乎被淘汰。群体比幅比相法及无功方向法在基波电流很小的情况下(如高阻接地或不稳定电弧接地)，不平衡电流、测量误差等干扰因素的影响非常严重，在消弧线圈接地的电网中，需要采用五次谐波进行判断，而电网中五次谐波电压很小，在故障电阻较大的单相接地故障中，五次谐波电流几乎为零。对于有功分量法，在中性点不接地电网中，或无串并联电阻的消弧线圈接地电网中，故障电流有功分量非常小，尤其对于某些故障类型，故障电流本身已经小到很难测准的程度，再从中提取份额很小的有功分量，就很难具说服力。基于电流增量的有功分量选线方法，选线效果会有很大的改善，但电流增量法在故障电阻很大的情况下也会误判，目前主要应用于解决消弧
16、线圈接地电网的选线保护。零序导纳法在国外研究较多，主要用来检测高阻接地故障，这种方法需要复杂的信号处理技术和灵敏、精确的测量传送通道为保障，否则将得不到可靠的基波电流相量，从而误判。对于负序电流法，由于单相接地故障产生的负序分量和零序分量幅值相等，而负序电流的不对称对负序电流影响非常大，当故障电流很小时，信号获取上的困难比零序更大。最大法理论上消除了CT平衡的影响，但计算过程中需要取一参考信号，若该信号出问题将造成该算法失效，并且计算过程中需求出有关相量的相位关系，计算量大。利用稳态信号的方法由于稳态接地电流微弱，电弧不稳定等原因误选率很高，近年来的研究热点主要集中在利用暂态信号来构造选线算法
17、。在基于暂态量的选线方法中，早期的有暂态电流首半披法，主要是利用零序电压瞬时值与非故障线路零序电流瞬时值在故障后的第一个半波里具有相同的极性，与故障线路零序电流瞬时值则具有相反的极性。首半波法在应用中的问题首先是抗干扰问题，当信号微弱时，通道零漂、不平衡电流等各种干扰可能改变首半波的极性;另一个问题是在某些故障中没有明显的首半波。暂态电流幅值与极性比较法是稳态选线法中的比幅比相法在暂态信号中的推广，通过比较暂态零序电流幅值和极性来选择故障电路。但这种方法理论上分析并不十分严格，并且频带不经划分的暂态信号成分复杂，易引起误判。暂态电流方向法161实质上也是一种极性比较法，分别比较特定频带内母线零
18、序电压与本线路零序电流的导数，无需利用其它线路信息，具有“自具”特点。小波理论的完善与发展为选线算法提供了有力的工具，利用时间有限且频带也有限的小波函数代替稳态正弦信号作为基函数对暂态信号进行分解，可以更好地反映暂态信号包含的频率成分随时间变化的特点。其它的利用故障电流的方法还有能量法，把故障后的全部过程均以能量的观点来解释，根据系统接地后能量函数的符号和大小来识别故障线路。模糊推理、模式识别的方法，实质就是应用模糊推理对群体比幅比相方案进行完善，将多种方案综合考虑，按模糊决策组合来确定故障线路。若将故障后各条线路零序电流看成某类故障的一个模式，通过神经网络对样本训练与学习来判断此故障模式所属
19、类别来选线，就是典型的模式识别问题。这些方法目前还停留在理论研究阶段，具体应用效果还需进一步验证与研究。不利用故障电流的方法有传统的拉线法，即故障发生后采用人工逐条线路拉闸的方法判断哪条线路出现故障，当故障线路被拉闸时，接地故障指示将消失，这就可以确定故障线路。拉线法会造成一些用户的瞬时停电，并对电网形成冲击，容易产生操作过电压和谐振过电压，这种传统的人工选线方法既浪费人力，增加设备负担又降低了供电的可靠性和安全性。另一种不利用故障信息的方法称为信号注入法或“S注入法”，主动地注入一个选线信号，思路上很先进，但仍有如下几个缺点:注入信号的功率不够大，变换到高压侧的注入信号非常微弱，很难准确测量
20、；非故障线路中也会有注入频率的对地充电电流，在故障电阻较大的情况下，故障线路与非故障线路上的信号差异不明显；需要阶加信号装置。综上所述，小电流故障选线保护从构造思路上、设计方法上形式多样，充分说明了选线保护问题的重要性和复杂性。选线保护装置多年来的运行情况也暴露出在保护原理、技术上的不成熟，因此研究新的保护原理和开发新的保护装置仍然是十分迫切和必要的。1.2.2 电力系统仿真软件的应用现状电力系统仿真就是通过建立适当的数学模型来模拟实际电路的一种研究方法,随着电力系统的不断扩大和网络化,实际电力网络拓扑系统变得越来越复杂,而这时候掌握高效的模拟仿真计算软件也变得越来越重要,随着计算机技术的不断
21、发展,电力系统仿真软件已成为电力系统工作者进行电力系统规划、保护、调度及故障研究的重要工具。当今比较流行的电力系统仿真软件有：加拿大Manitoba大学高压直流输电研究中心Dennis Woodford博士等人研制的用于电力系统时域和频域仿真计算的软件包PSCAD/EMTDC;最初由加拿大不列颠哥伦比亚大学(UBC)的H.W.Dommel教授创立,又经过很多专家的共同努力而不断完善的电力系统分析程序EMTP；德国西门子公司开发的NE-TOMAC软件；美国电力公司(PTI)开发的PSS/E(Power System Simulator for Engineering),Mathworks公司开发
22、的MATLAB(大于5.2版本)中所包含的Power System Blockset(PSB)工具箱；以及中国电力科学院给出的基于DOS系统的电力系统潮流,暂态稳定和短路电流计算的仿真软件PSASP等。上述几种软件的应用现状:1) EMTP和NETOMAC都是世界范围通用的电力系统仿真软件,其特点为计算速度快、结果准确度高、功能强大,几乎可以对任何复杂电力网络进行模拟。EMTP不仅用来研究电力系统的电磁暂态过程,而且可以用来求解一般的电气电子线路,以及能等价地用电气电路来分析任何问题,都可以用EMTP来求解。NETOMAC在时域可对电力系统的电磁暂态过程和机电暂态过程进行仿真。NETOMAC不
23、仅是一个优秀的电力系统计算机仿真软件，而且还可广泛应用于电力系统的实时仿真。2)PSS/E是一个集成化的交互式软件,主要用于电力系统的潮流计算,界面友好,可有计算机软件人员对其进行界面设计。可与多种输出设备相连,输入输出可根据用户要求进行设计,它要求使用者有一定的编程基础,输入不如EMTP和PSASP方便。3)PSB特点为可以对复杂的控制方法进行仿真,如神经网络、模糊控制、鲁棒特性等,而且界面相当友好,有在线帮助等功能,但其运算速度比其它软件要慢。4)PSASP特点在于其使用简单,功能简单齐全,但计算模式有局限性,不易进行复杂模型的算法仿真。5）PSCAD/EMTDC自1976年开始至今,经过
24、大量的研发、拓展、完善工作,软件包已具有丰富、准确的元件库、模型库,成为以EMTDC为核心,以PSCAD为图形界面友的新一代仿真程序。软件包以精确、高效、便捷、界面友好等特点被广大电力系统研究、分析人员所推崇,广泛用于电力系统暂态过程计算、直流系统分析与工程研究、FACTS控制器设计、电能质量现象分析和电力电子器件设计等领域。综上所述，电力系统系统数字仿真是一门新兴学科，是计算机科学、计算数学、控制理论和专业应用技术等学科的综合。系统仿真包括建立数学模型、建立仿真模型和在模型上做试验3个主要步骤。综合考虑各种仿真软件，并结合本科阶段课程学习情况，以及PSCAD/EMTDC对电力系统暂态分析的专
25、业性、方便性，拥有完整全面的元件库，稳定的计算流程，友好的图形界面，使它在全世界得到了广泛的应用。在我国国内，电磁暂态程序中用的最多的也是PSCAD。故最后选定PSCAD/EMTDC4.2来实现对此次设计的仿真。1.2.3本论文的主要工作 本论文针对小地流接地系统的自身特点，电流接地系统的单相接地故障选线这一难题。主要完成以下几方面内容: 1)分析小电流单相接地故障暂态信号； 2)了解小电流接地系统的特点，建立一35kV配电网的 PSCAD/EMTDC仿真模型，并仿真在不同接地点、过渡电阻、合闸角等状况下的单相接地故障信号； 3)用MATLAB7.1对波形进行简单处理分析。第2章 PSCAD/
26、EMTDC软件简介 Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了EMTDC的初版，是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件， PSCAD是其用户界面，PSCAD的开发成功，使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能，而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端。可模拟任意大小的交直流系统。操作环境为：UNIX OS, Windows95, 98,NT等；Fortran 编辑器；浏览器和TCP/IP协议。2.1 功能 可以发现系统中断路器操作、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
27、三相 的精确模拟，其输入、输出界面非常直观、方便 进行电力系统时域或频域计算仿真 电力系统谐波分析及电力电子领域的仿真计算 实现高压直流输电、FACTS控制器的设计 2.2 技术背景程序EMTDC（Electro Magnetic Transient in DC System）是目前世界上被广泛使用的一种电力系统仿真分析软件，它即可以研究交直流电力系统问题，又能完成电力电子仿真及其非线性控制的多功能（Versatile Tool）工具。PSCAD（Power System Computer Aided Design）是EMTDC的前处理程序，用户在面板上可以构造电气连接图，输入各元件的参数值，
28、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运行的进度在PLOT中实时生成曲线，以检验运算结果是否合理，并能与MATLAB接口。EMTDC/PSCAD主要功能是进行电力系统时域和频域计算仿真，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EMTDC/PSCAD还可以广泛的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其电力电子仿真。软件还可以作为实时数字仿真器（Real Time Digital Simulator，RTDS）的前置端(Front End)。此外，EMTDC/PSCAD还具有强大的自定义功能，用户可以根据自己的
29、需要创建具有特定功能的装置。实时回放系统（RTP）是基于EMTDC/PSCAD软件的测试系统，它可以结合EMTDC/PSCAD计算产生的结果（信号）来测试继电保护系统、控制系统及监控系统。 2.3 主要的研究范围 PSCAD/EMTDC在时间域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)。这一类的模拟工具不同于潮流和暂态视定的模拟工具。后者是用稳态解去描述电路(即电磁过程)。但是在解电机的机械动态(即转动惯量)微分方程。PSCAD/EMTDC的结果是作为时间的即时值被求解。但通过内置的转换器和测量功能(象实有效值表计，或者快速傅里叶变换频谱分析等)。这些结果能被转换为矢
30、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。由于潮流和稳定的程序是通过稳定方程来代表，它们只能基频段幅值和相位。因此PSCAD的模拟结果能够产生电力系统所有频率的相应，限制仅在于用户自己选择的时间步长。这种时间步长可以在毫秒到秒之间变化。 典型的研究包括： 研究电力系统中由于故障或开关操作引起的过电压。它也能模拟变压器的非线性(即饱和)这一决定性因素。 多运行工具(Multiple run facilities)经常用来进行数以百计的模拟从而在下 列不同情况下发生故障时最坏的情况。故障发生在波形的不同位置，故障的类型不同，故障点不同。 在电力系统中找出由于雷击发生的过电压。这种模拟
31、必须用非常小的时间步长来进行。(毫微秒级) 研究电力系统由于SVC，高压直流接入，STATCOM，机械驱动(事实上任何电力电子装置)所引起的谐波。这里需要详细的可控硅，GTO，IGBT，二极管等的模型以及相关的控制系统模型(模拟量的和数字量的二种类型)。 对给定的扰动，找出避雷中最大能量。 调整和设计控制系统以达到最好的性能；多重运行工具常被用来同时自动调整增益和时间常数。 当一个大型涡轮发电机系统与串联补偿的线路或电力电子设备互相作用时，研究次同步谐振的影响。 STATCOM或电压源转换器的建模，(以及它们相关控制的详细建模)。 研究SVC HVDC和其它非线性设备之间的相互作用； 研究在谐
32、波谐振，控制，交互作用等引起的不稳定性； 研究柴油机和风力发电机对电力网的冲击影响； 绝缘配合； 各种类型可变速装置的研究，包括双向离子变频器，运输和船舶装置； 工业系统的研究，包括补偿控制，驱动，电炉，滤波器等； 对孤立负荷的供电；2.4 目前应用情况 现在新版的EMTDC/PSCAD不但有工作站版（Workstation），而且有微机版（PC版）,其大规模的计算容量、完整而准确的元件模型库、稳定高效率的计算内核、友好的界面和良好的开放性等特点，已经被世界各国的科研机构、大学和电气工程师所广泛采用。我国清华大学、浙江大学、中国电力科学研究院和南京自动化研究所等都相继引进了EMTDC/PSCA
33、D、RTP和RTDS。MATLAB虽然使用很方便，但所得出的仿真结论在行业内的认可程度很低。而EMTDC/PSCAD因拥有完整全面的元件库，稳定的计算流程，友好的图形界面，使它在全世界得到了广泛的应用。在我国国内，电磁暂态程序中用的最多的也是PSCAD。2.5 各版本限制学生版(Student)教育版(Educational)专业版(Professional)电气子系统11无限制电气节点15200无限制页面模块5641024元件32,76832,76865,536表2-1 版本2.6 目前最新版本：PSCAD 第四版 强有力和动态的控制 卓越的绘图功能 最新的与WINDOWS 匹配的界面 更佳
34、仿真性能 强有力的视觉工具延展 数据输入和输出工具 MATLAB/SIMULINK 界面 灵活的用户自定义部件数据库 新模型 （风力发电，新电机，保护 继电器元件等）第3章 PSCAD 建模介绍3.1 PSCAD工作环境PSCAD的工作环境，包括用户界面的组成，各工作区域的具体分工，Workspace和Projects设置，以及在线帮助系统的全面功能。主菜单标题栏输出窗口工作空间窗口主工具栏图3-1 PSCAD运行界面组成3.1.1元件元件通常代表一个器件模型，有时以框图形式出现，是PSCAD中电路的基本组成部分。其应用范围比较广泛，通常都有特定的功能，也可以电气、控制、文件或简单的装饰形式出
35、现。图3-2 单相变压器元件模型元件通常包含输入和输出端口，用以连接形成较大的系统。元件模型的参数，如变量和常量，可以双击打开其属性框，通过手动输入。定义（Definitions）定义是一个元件的蓝图，可以通过设计编辑器定义其所有参数。一个定义可以包含其图形外观、连接点、输入对话框和模型代码。元件定义并不是图形实体，而是存储在库工程中。存储在库公正中的定义可以在任意工程中生成实例，而案例工程中的定义只限于此工程，不能用于其他工程。实例（Instances）元件实例是元件定义的图形“拷贝”，即通常所看到及应用在工程中的实体。准确来讲它不单是拷贝，因为在一个多元件系统中，同一元件定义可以在一个案例
36、工程中生成多个实例，每一个实例都有自己的实体，而且可以设定不同的参数，甚至是不同于其他实例的图形外观。PSCAD的元件都存放在库工程中。打开软件后，工作去窗口中会自动加载库文件，双击可打开，如下图所示界面：图3-3元件库所有元件都按类分成18组，具体为：无源元件，电源，混合元件，I/O器件，断路器和故障，HVDC、FACTS和电力电子元件，输入、输出和标签，变压器，电机，连续系统功能模型，传输线，电缆，表计，保护，外部数据记录及读取，定序器，逻辑元件，PI部件。电气面板：包含电路构建所需常用的电气元件。节点标签 外部节点 分叉连接点 电流表 电压表接地电压表 架空线 架空线接口电缆 电缆接口控
37、制面板：提供常用控制元件。数据抽头 数据合并 数据标签整常数 实常数 输入输出 无线连接 输出通道滑动开关 开关 拨码开关 按钮 图形框 相量图X-Y直角坐标图 控制面板 注释框附着注释 分隔线3.1.2 模块模块是一种特殊形式的元件，它由基本元件组合而成，而且可以包含其他模块，从而可以形成分层系统结构。其运行方式相当于普通的元件，除非其不允许参数输入。3.1.3 工程工程文件可以包含一个特定仿真的所有信息（输出文件除外），把其放在一个文件中。比如元件定义，在线绘图机控制和系统自身的图形结构。PSCAD中包含两种工程文件：库（Library）和案例（Case）。用户的大部分工作是在case中完
38、成的，它除了不能完成库的功能外，可以进行编译，建立和运行。仿真结果可以通过在线检测表和绘图工具直接在case中观察。其文件扩展名为“.psc”。库主要用于存储元件定义及可视元件实例。库文件首先在如之后，其元件定义的实例可用于任意case工程。扩展名为“.psl”。3.2 各工作区介绍3.2.1 工作空间窗口工作空间窗口不仅仅显示当前所有载入工程，而且给出其数据文档、信号、控制、传输线和电缆、显示器件等等，并可以对其进行拖拽操作。注意：PSCAD库是第一个载入的工程，而且不能被卸载。工作空间窗口分为四个表格式的部分：Projects，Runtime，T-Line/Cables，Files。如下图
39、所示： 图3-4 工作空间Projects：当载入工程时，就会在Projects中显示其工程名及其描述。可同时载入多个工程，将按照载入顺序排列。当载入多个工程时，可凭借如下图标来区分各工程当前所处的状态： 库工程（Library Project） 未激活案例工程（Inactive Case Projects） 激活案例工程（Active Case Projects）Projects部分主要用于工程间的切换及浏览工程内部，包括直接访问其模块和定义。例如，只要双击列表中的模块，就会直接进入模块的电路页面，双击元件定义则会进入元件编辑页面，双击工程则会进入主页面。前面提到，每一个在Projects
40、Section中列出的工程包含其所有的定义，以及模块层次，组成标准的树状结构，如下图所示： 图3-5 模块树形结构主页面包含了一个工程中所有的模块实例，有助于了解其工程结构，如下图所示，工程example01的主页面中包含Load、Active、Graph、PF四个模块，而模块Active又包含了一个模块Ctrl，这些模块组成了工程的基本层次结构。图3-6 工程举例 定义分支（Definitions）包含了工程中元件的定义，而存储于库中的元件定义不在此列。下图为上例中定义分支： Runtime：树形结构，包含和运行相关的详细信息，比如输出通道、控制、图形等等，可以双击名称进入相应界面。注意：只
41、显示当前激活的工程信息。鼠标右键单击Runtime界面中工程名，弹出菜单如图3-7所示：图3-7 分支定义 有三种查看模式：Modules、Groups、Radio Links。Modules：以模块结构显示所有运行对象，Groups：以组的形式显示所有运行对象，Radio Links：显示所有无线连接元件，此元件相当于信号传输工具图3-8 Runtime界面菜单3.2.2 输出窗口输出窗口可以方便的查看仿真反馈和故障解决信息，包括所有由元件、PSCAD或EMTDC引起的错误及警告信息。再细分为Build和Runtime信息：Build栏显示主要的原件及PSCAD中的错误及警告信息，包括工程的
42、编译、Fortran、数据、图形文件等等；Runtime栏主要提供仿真运行时的错误和警告信息，即来自EMTDC算法。错误和警告（Errors and Warnings）可通过如下图标进行区分：OKErrorsWarnings出现警告时，并不会对仿真造成根本性的影响，仍可仿真，但可能影响仿真结果。但出现错误时，仿真将会停止。可右键点击Point to Message source定位信息。3.2.3 设计编辑器 设计编辑器从某种程度上来说是PSCAD仿真环境中作重要的一部分，也是完成大部分工作的地方。它主要用于仿真电路图的构建，并包含元件定义编辑器。当打开一个工程师，设计编辑器会自动打开，如下图
43、所示，分为六个子窗口：图3-9 定位信息图3-10 编辑器窗口 可以看到有一些栏是不可用的，即灰色。这取决于你所要察看的内容以及这个工程是否已经编译过。Graphic、Parameters和Script只用于元件设计，只有在编译一个元件定义时才可用。而当打开一个模块页面时，Graphic也会被激活。按住Ctrl+鼠标左键双击元件，可以编辑一个元件的定义，或者右键单击元件，选择Edit Definition。Circuit窗口是工程打开时的默认察看窗口，PSCAD中的大部分设计工作都将在这里完成，以及所有的控制和电气电路的构建。此时，控制面板和电气面板将被激活，如下图所示：图3-11 控制面板和
44、电气面板3.3在线绘图和控制 为用户提供了一些特殊的运行元件用于在线控制输入数据，并且可以记录及显示EMTDC输出数据，比如图形框、图表、曲线和一些仪表。用户可以直接控制EMTDC的输入变量，所以可以在仿真运行时改变这些变量。对于输出的图形信息或者整个图形框，用户可以把其作为图片复制出来，或者提取其中的变量数据信息。 因为PSCAD是EMTDC仿真算法引擎的图形用户界面，所以为了控制输入变量或观察仿真数据，用户必须给EMTDC提供一些控制或观察变量的指令，在PSCAD中即表现为一些特殊的元件或运行对象。 记录、显示或控制任何PSCAD中的数据信号，必须首先把信号连接到运行对象上。 从而运行对象
45、被分成三组： 控制器：滑动开关，开关，拨码盘，按钮 记录器：输出通道，PTP/COMTRADE记录器 显示器：控制面板，图形框，XY直角坐标绘图，多测计，相量计 每个运行对象都有其特定功能，也可联合使用达到控制或显示数据的目的。提取输出数据：使用输出通道元件导出所需信号，用于图形或表计的在线显示，或送到输出文件。如下图，测量电路中某点对地电压，从电压表中导出数据并显示，或者导出某一未命名信号数据：图3-12 控制和显示数据的获取 注意：输出通道不能直接连接在电气线上，比如上图左侧电压表测电压处，必须间接转换数据。除此之外，可以连接到任意数据信号。 控制输入数据：使用控制运行对象（如滑动开关，拨码盘，开关或按钮）控制输入数据，作为源或特定数据信号。只需在PSCAD电路画布上添加相应控制对象既可。 图3-13 拨码盘的使用 注意：此时控制对象不能手动调节，即呈现灰色，只有在连接控制接口时才能进行手动
