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前言
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。比起计算机.家电和包括工业生产过程在内的一些大型复杂机器，电力系统是
世界上最大的机器。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。对于一个好的技术人员来说它是一个很好的工具。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。
从 20 世纪 70 年代中期起，EMTDC 就成了一种暂态模拟工具。它的原始灵感来源于赫曼.
多摩博士 1969 年 4 月发表于电力系统学报上的 IEEE 论文。来自世界各地的用户需求促成它现在
的发展。
20 世纪 70 年代暂态仿真发生了巨大的变化。早期版本的 EMTDC 在曼尼托巴水电站的 IBM
打孔计算机上运行。每天只有一两个问题可以被提交并运行，与今天取得的成就相比等编码和程
序开发相当缓慢。随着计算机的发展，功能强大的文件处理系统可被用在文本编辑等。今天，功
能强大的个人计算机已可以更深入细致的进行仿真，这是二十年前所不能想到的。
用户要求 EMTDC 仿真的效率和简便。所以曼尼托巴高压直流输电研究所开发了 PSCAD 图
形用户界面以方便 EMTDC 仿真的研究。PSCAD/EMTDC 在 20 世纪 90 年代最初创立并使用在
unix 工作站。不久，作为电力系统和电力电子控制器的模拟器，它取得了极大的成功。PSCAD
也成为了 RTDS-时实数字仿真或混合数字仿真的图形用户界面。
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；Fortran 编辑器；浏览器和 TCP/IP 协议。随着我国电力事业的发展,无论是
理论研究还是现场工作,都广泛的用到了 PSCAD.但目前使用的 PSCAD 软件多为英文版,这为广大
的工作者带来诸多不便,所以本人参考众多文献及原版的英文说明,编写了中文版的使用指南,希望
能方便大家学习和工作之用.
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前言 ........................................................................................................................................................... 1
第一章 导言 ............................................................................................................................................. 5
1.关于本指南 .................................................................................................................................... 5
2.什么是PSCAD/EMTDC ............................................................................................................... 5
3.使用PSCAD/EMTDC的主要特色和典型研究 ........................................................................... 5
4.目前最新版本：PSCAD4.2.0 版 .................................................................................................. 6
第二章 安装和设置 ................................................................................................................................. 7
2.1 计算机设置 ................................................................................................................................. 7
2.1.1 硬件和软件要求 .............................................................................................................. 7
2.1.2 FORTRAN语言编译器 ................................................................................................... 7
2.1.3 TCP/IP网络议定书 .......................................................................................................... 7
2.1.4 LICENSING许可证 ........................................................................................................ 7
2.2 PSCAD的安装 ............................................................................................................................ 7
2.3 License设置 ............................................................................................................................... 10
2.4 卸载 .......................................................................................................................................... 13
第三章 PSCAD工作环境 ...................................................................................................................... 14
3.1 TERMINOLOGY AND DEFINITIONS (术语和定义) ........................................................ 14
3.1.1Components（元件） .................................................................................................... 14
3.1.2 Modules(模块) ............................................................................................................... 15
3.1.3 Projects（工程） ........................................................................................................... 15
3.2 各工作区介绍 .......................................................................................................................... 15
3.2.1 Title Menu and Main Tool Bar（标题栏，菜单栏和主工具栏） ............................. 15
3.2.2 Menu Bar and Menu Items（菜单栏和菜单项） ................................................... 15
3.2.3 Toolbar Buttons（工具栏按钮） ................................................................................. 16
3.2.4 Workspace（工作空间窗口） ...................................................................................... 16
3.2.5 The Master Library（主库） ...................................................................................... 17
3.2.6 THE OUTPUT WINDOW（输出窗口） ................................................................... 18
3.2.7 THE DESIGN EDITOR（设计编辑器） ................................................................... 18
3.3 例子程序 .................................................................................................................................. 19
第四章 基本操作和特征 ....................................................................................................................... 21
4.1 PROJECT（工程） ................................................................................................................. 21
4.1.1 Creating a New Project（创建一个新的工程） ......................................................... 21
4.1.2 Loading a Project（加载工程） .................................................................................. 21
4.1.3 Opening the Project Main Page（打开工程主页） ................................................... 22
4.1.4 Setting the Active Project（设置激活工程） ............................................................. 22
4.1.5 Saving Project Changes（保存工程的修改） ............................................................ 23
4.1.6 Project Settings（编辑工程属性） .............................................................................. 23
4.2 Workspace Settings（工作区设置） ...................................................................................... 24
4.3.1 元件 ............................................................................................................................... 25
4.3.2 Editing Component Properties（编辑元件属性） .................................................... 26
4.3.3 模块 ............................................................................................................................. 28
4.3.4 CREATING A NEW COPONENT OR MODULE（创建一个新元件或模块） .... 29
4.4 常用工具栏 .............................................................................................................................. 31
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4.5 SETTING GLOBAL CONSTANTS（设置全局常量） ....................................................... 33
第五章 在线绘图和控制 ....................................................................................................................... 35
5.1 图框 .......................................................................................................................................... 35
5.1.1 添加图框 ....................................................................................................................... 35
5.1.2 移动和改变图框大小 .................................................................................................... 35
5.1.3 剪切／复制/粘贴图框 ................................................................................................... 36
5.1.4 改变图框的属性 ........................................................................................................... 36
5.1.5 改变水平坐标轴属性 ................................................................................................... 36
5.2 图 .............................................................................................................................................. 37
5.2.1 在图框中添加图 ........................................................................................................... 37
5.2.2 图表顺序 ........................................................................................................................ 38
5.2.3 剪切/复制图/粘贴图 ..................................................................................................... 38
5.2.4 复制信息到剪贴板 ....................................................................................................... 38
5.2.5 模拟图 ........................................................................................................................... 39
5.2.6 数字图 ........................................................................................................................... 40
5.2.7 XY绘图 ........................................................................................................................ 41
5.2.8 个性化设置 ................................................................................................................... 44
5.3 曲线 .......................................................................................................................................... 45
5.3.1 在图中添加一条新曲线 ................................................................................................ 45
5.3.2 曲线顺序 ....................................................................................................................... 46
5.3.3 剪贴/复制/粘贴曲线 ..................................................................................................... 46
5.3.4 改变曲线属性 ............................................................................................................... 46
5.4 使输出通道的范围和图保持一致 .......................................................................................... 48
5.5 动态采样调整 ........................................................................................................................... 48
5.5.1 模拟图中调整和控制采样范围 .................................................................................... 48
5.5.2 在XY图中调整和控制采样范围 .................................................................................. 49
5.6 标识 .......................................................................................................................................... 50
5.6.1 显示/隐藏标识 ............................................................................................................... 50
5.6.2 图框标识图例 ............................................................................................................... 51
5.6.3 XY图标识图例 ............................................................................................................... 52
5.6.4 切换激活曲线 ............................................................................................................... 52
5.6.5 改变标识位置 ............................................................................................................... 52
5.6.6 切换时间差值/频率差值 .............................................................................................. 53
5.6.7 锁定/解锁标识 .............................................................................................................. 53
5.6.8 设置标识 ........................................................................................................................ 53
5.6.9 把标识当书签使用 ....................................................................................................... 54
5.7 缩放特性 .................................................................................................................................. 54
5.7.1 放大和缩小 ................................................................................................................... 54
5.7.2 缩放框 ........................................................................................................................... 54
5.7.3 垂直缩放 ........................................................................................................................ 55
5.7.4 水平缩放 ....................................................................................................................... 55
5.7.5 缩放前/后 ...................................................................................................................... 55
5.7.6 缩放全部 ....................................................................................................................... 56
5.7.7 缩放界限 ....................................................................................................................... 56
4
5.7.8 XY图中动态缩放 ........................................................................................................... 56
5.8 实时控制和测量 ...................................................................................................................... 56
5.8.1 控制面板 ........................................................................................................................ 56
5.8.2 控制界面 ....................................................................................................................... 57
5.8.3 测量器 ............................................................................................................................ 60
第六章 如何进行一次仿真 ................................................................................................................... 63
6.1 PSCAD使用方法演示： .......................................................................................................... 63
6.2 控制或显示数据的获取 .......................................................................................................... 63
6.3 进行仿真 ................................................................................................................................... 64
第七章 帮助系统 ................................................................................................................................... 67
7.1 Accessing the Online Help System（访问在线帮助系统） .................................................. 67
7.2 Using Flyby Help Windows（使用浮动帮助窗口） ............................................................. 67
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第一章 导言
1.关于本指南
本指南的目的是为 PSCAD/EMTDC 用户提供一个基本的介绍，此手册包括以下几个章节。
·第一章：导言 回答问题例如什么是 PSCAD/EMTDC，如何从中受益。本版本的新特点及如何
找到更多信息。
·第二章：安装和设置 在 PSCAD 支持的平台上描述了安装过程，同时概述了其对硬件和软件
的要求。
·第三章：工作环境 本章主要介绍了 PSCAD 的工作环境及用户界面。
·第四章：基本操作 本章介绍了 PSCAD 的基本操作和特性，对于熟悉 PSCAD V4 将有很大帮
助。
·第五章：绘图与控制 PSCAD 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。
·第六章：仿真运行 应用一个简单的分压电路的例子描述如何进行一次仿真。
2.什么是 PSCAD/EMTDC
PSCAD/EMTDC 是电力系统分析中的专业仿真工具。PSCAD 是用户仿真界面，EMTDC 是仿
真引擎。PSCAD/EMTDC 最适合瞬时发生仿真，即我们熟悉的电磁暂态。
PSCAD 图形界面大大提高了 EMTDC 的功能。它使用户用图形的方式创建一个电路进行仿真
分析结果，并在一个完全统一的图形环境中处理数据。
以下为使用 PSCAD/EMTDC 时的一些常用部件
• Resistors电阻, inductors电感, capacitors电容器
• 相互耦合绕组如transformers变压器
• transmission lines 传输线，cables电缆
• Current and voltage sources电流源和电压源
• Switches开关，breakers短路器
• Protection保护 和relaying继电器（保护和延时）
• Diodes二级管, thyristors晶闸管，GTOs可关断晶闸管
• Analog and digital control functions模拟和数字控制功能
• AC and DC machines交、直流发电机, exciters励磁机, governors调速器, stabilizers 稳定器和
inertial models惯性模式
• Meters 计数器和 measuring functions测量功能
• Generic DC and AC controls通用交流直流控制
• HVDC高压直流输电, SVC静止无功补偿器, 与其它 灵活控制器FACTS controllers
• Wind source, turbines and governors 风机,蜗轮机和调速器
3.使用 PSCAD/EMTDC 的主要特色和典型研究
主要特色：
·配有图形输入程序 PSCAD，
·实时曲线显示 PLOT
·与 MATLAB 接口。
·强大的自定义功能
·支持子网嵌套的功能
·用户可以根据自己需要创建具有特定功能的电路模块
·具有“快照” 功能
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