PSCAD例子的学习对部分example的解释.docx

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PSCAD例子的学习对部分example的解释

PSCAD例子的学习笔记

一、黄金分割法（在optimum_run）

二、电能质量（在PowerQuality中）

软件的英文说明：

ThisapplicationexampleisbasedonacaseorigionallycreatedattheManitobaHVDCResearchCentrebyDr.M.Reformat,inManitoba,Canada.

ThiscaseillustratestheuseofaSTATCOMtoprovideactivefilteringfortheacsideofa6-pulseconvertersystem.TheActivefilterisconnectedthrougha20kVA,Y-Ytransformertoa200V,50Hz,3-Phasebus,witha6-pulseconverterload

REFERENCE:

H.FujitaandH.Akagi,

'APracticalApproachtoHarmonicCompensation

inPowerSystems-SeriesConnectionofPassive

andActiveFilters',IEEETrans.onInd.Applications,

vol.27,No.6,Nov/Dec1991,pp.1020-1025

RevisedbyJ.E.Nordstrom-September2000

软件的英文说明。

ThisapplicationexampleisbasedonacaseorigionallycreatedatManitobaHydro,inManitobaCanada.

Theproblemwasthatfarmanimals,duringwintermonths,wereexperiencinga"tinglevoltage",duetosuspectedpoorgroundingonthelocalgroundgrid.

UsingPSCAD,theengineerswereabletosimulatethelocalsystemanddeterminethatthegroundingproblemwasatleastpartiallyrelatedtogroundrodresistance.Duringthewintermonths,thegroundconductivityispoor,resultinginapoorconnectionbetweenthegroundrodsandearth.

Whilethiscaseisrunning,youcanadjustthegroundrodresistance.Noticethechangeinvoltageacrossthecow!

RevisedbyJ.E.Nordstrom-July2000

三、继电保护

Case1:

-TwoThevinenImpedancesourcesconnectedviaone100kmtransmissionline.

（双电源系统通过100km长度相连）

-Systemvoltageis230kVsettableviasourceequivalents.

（230kV）

-Simulatestwosubstationsconnectedviaonetransmissionline.

（仿真两个变电所之间的传输线路）

-Fourfaultpositionsforfullfaultcontrolaheadandbehindstationrelays.

（设计了四个故障点）

-Twobreakersareindependentlytimedcontrolled.（Defaultisclosed）.

（两侧的断路器可以通过时间，默认是合上的）

-Independentbreakerpoletrippingispossible.

（可以实现分相操作）

CASE2：

多个故障点。

其它一样

CASE3：

双回线

CASE4：

双回线的不同故障点

CASE5：

双回线的不同故障点再加支出一条线路

CaseDescription:

-TwoThevinenImpedancesourcesconnectedvia

transmissionlinesandaT-tap.

-Onetransmissionlineterminatedwithatransformer

ofconfigurablesizeandtype.

-Systemvoltageis230kVsettableviasourceequivalents.

-Simulatesthreesubstationsconnectedviathreetransmissionlines.

-Eight（8）faultpositionsforfullfaultcontrolaheadandbehindstationrelays.

-Fivebreakersareindependentlytimedcontrolled.（Defaultisclosed）.

-Independentbreakerpoletrippingispossible.

CASE6：

双回线的不同故障点再加支出一条线路

与CASE5类似，细节有所不同。

故障点任意设置。

CaseDescription:

DOUBLELINEWITHAT-TAP

-TwoThevinenImpedancesourcesconnectedvia

transmissionlinesandaT-tap.

-Onetransmissionlineterminatedwithatransformer

ofconfigurablesizeandtype.

-Systemvoltageis230kVsettableviasourceequivalents.

-Simulatesthreesubstationsconnectedviafourtransmissionlines.

-Ninefaultpositionsforfullfaultcontrolaheadandbehindstationrelays.

-FaultscanbeplacedMidlineonLine1,Line2andLine3

-UsermusttakeCaretoensurethesumofthesections,T1throughT6sum

tothelengthofthelinestheyaresimulating.

-Fivebreakersareindependentlytimedcontrolled.（Defaultisclosed）.

-Independentbreakerpoletrippingispossible.

CASE7：

联络变压器

CaseDescription:

-TwoThevinenImpedancesourcesconnectedviaaD-Ytransformer.

-Systemvoltageis230kV/25kVsettableviasourceequivalents.

-Simulatestwosystemswithafeederload.

-Fourfaultpositionsforfullfaultcontrolaheadandbehindstationrelays.

-Threebreakersareindependentlytimedcontrolled.（Defaultisclosed）.

-Independentbreakerpoletrippingispossible.

CASE8：

三绕组变压器

CaseDescription:

-TwoThevinenImpedancesourcesconnectedviaaY-D-Ytransformer.

-Faultscanbeappliedtothe10kVDeltatertiarywinding

-Systemvoltageis230kV/25kVsettableviasourceequivalents.

-Simulatestwosystemswithafeederload.

-Fivefaultpositionsforfullfaultcontrolaheadandbehindstationrelays.

-Fivebreakersareindependentlytimedcontrolled.（Defaultisclosed）.

-Independentbreakerpoletrippingispossible.

CASE9：

与SEL321Relay相关的模型

ThisexamplesystemistakenfromtheSEL321RelayInstructionManual,Chapter5.

ThetransmissionlinemodelsarebasedoninputtingR,X,andBdatamanually.

Linedataisenteredpermeter;therefore,thelengthsofthedifferent

linesectionsareadjustedsimplybychangingthelinelength.

四、（次同步机）SubSyncRes文件夹中内容

IEEEFIRSTBENCHMARKCASEFORSUB-SYNCHRONOUSRESONANCESTUDIES

ExampleCaseCharacteristics:

-FieldVoltageofSynchronousmachineheldatthesamevalue

-Mech.TorqueofSynchronousmachineheldattheinitialvalue

-Multimassenabledattime=1.4sec.Theinput"Mactiv"allowsthemultimasstobeenabledonlywhenthemachineisactive.Themultimassisinitializedwithsmoothedvalueofelectricaltorque"Testdy"fromthemachinemodel.

Reference:

IEEETransactionsonPowerApparatusandSystem,

Vol.96,No.5,October1977,pp.1565-1572.

五、（WINDFarm文件夹）风力发电机（异步机）

Thiscaseshowsainductiongeneratorbeingdrivenbyawindturbine.Theturbineiscontroledbyawindgovernor.The'windsource'isusedtomodelwindspeedfluctuations.

学习心得（2012-2-21）：

这个风机由三个部分组成：

一是风机（相当于发电厂是的汽轮机），二是调速器（相当于汽轮机的气门控制装置，三是发电机（实际上是鼠笼电动机）。

1、风机的设置

上述参数中，Vw是风速，属于外部输入参数，模型前面的就有风速的调节模块，本例中风速一定。

W是电机的机械速度。

这个W的单位是（rad/s）

因此，在“模拟风机的机械速度”处，w是电动机的输出速度。

OutputSpeed是一个标么值，将其乘以2*PI*f再除以极对数。

变所W。

还有一个输入就是Beta，就是pitchangle桨距角（可能叫法不对），我的理解是风机叶片的角度，相当于船的桨的吃水角度。

输出Tm给电机，输出P看看的。

以上调整风机的叶片长度、空气密度、齿轮箱效率等等参数。

2、调速器的设置

PitchControl就是节距控制。

下图中的1.44是风机的要求功率（ref为参照的意思）。

Wref为电角速度。

对应于50Hz。

下图为比例积分调节，属于控制参数。

下图为速度阻尼参数，属于控制参数。

下图比较重要，是桨距角的调整。

3、鼠笼电机的设置

见电动机的控制W，S，T。

:

记住：

 Aswitchtoselectspeedcontrolmode

（1）ortorquecontrolmode（0）.本例中，在1s时，通过控制设置为“0”变成转矩控制，之前是速度控制。

T是风机传过来的。

对于模型的初步认识：

1）1s时，鼠笼电机转为转矩控制。

2）5s时。

进入桨距控制。

显示出通过控制桨距，满足了功率输出的需求。

六、（WINDFarm文件夹）风力发电机（同步机）

Thiscaseshowsasynchronousgeneratorbeingdrivenbyawindturbine.Theturbineiscontroledbyawindgovernor.The'windsource'isusedtomodelwindspeedfluctuations.

七、（WINDFarm文件夹）风力发电机并网（软起动）

八、Tutorial（教程）

1.Chatter波形的抖动的处理

DefinitionofChatter:

---------------------------

Anumericaloscillation（振荡，幅值不定）（everytimestep）invoriwhichiscausedbytrapezoidalintegration.（梯形积分）

Itisnotrealistic.

Voltagechatteroccurswheneveradisturbanceisappliedatanodetowhichonlyinductorsareconnected.

Currentchatteroccurswheneveradisturbanceisappliedatalocationwherecapacitorsareconnectedinaloop.

Chattercanbeinitiatedbyswitchingactions,orbystepsincurrentinjections（orvoltagesources）.

Chatterisnotcausedbyinterruptioninthecurrentinaninductoratanon-zeropoint.

ChatterEliminationTechniques:

--------------------------------------------

解决方法

1）Adddampingresistors.Thismethodwillcausetheoscillationtodampoutwithinafewcycles,butitwilladdextradampingtothesolution.

2）CDA-CriticalDampingAdjustment.ThismethodeliminateschatterbychangingfromTrapezoidalIntegrationto2timestepsofrectangularintegration.Thiswillsolvethechatterproblem,but

thesolutionaccuracyisdegraded（albeitonlyforafewtimesteps）duetothelessaccurateintegrationapproximation.Rectangularintegrationcanalsobenumericallyunstable（whereastrapezoidal

isalwaysstable）.

3）1/2StepInterpolation.Thismethodinterpolatesbetween0and1（to0.5）,thenstepsfrom0.5to1.5（usingtheregulartrapezoidalmethod）,andtheninterpolatesbackto1.0tocompletethetimestep.

4）RootMatching.Thisisanewintegrationtechniquewhichreplacesthestandardtrapezoidalintegrationalgorithm.Itdoesnotinitiatechatter,soaremovalprocessisnotrequired.

-Rootmatchingcanonlybeformulatedwherebranchescontainatleast2ormoreelements（ieRL,LC..）soisineffectiveforpureinductivenodeproblems.

-BranchessolvedwithRootMatchingcanbeintermixedinthesamesolutionwithbranchessolvedwithotherintegrationtechniques.

-RootMatchingisalwaysnumericallystable.

-RootMatchingisasefficient（ormoreefficient）numericallythantrapezoidalintegration.

2.HARMONICIMPEDANCEANDFFT（谐波负荷及在线快速傅丽叶FFT）

Asimplecaseillustratingapplicationofcurrentinjectionandtheon-lineFastFourierTransform.HarmoniccurrentsareinjectedatspecifiedfrequenciesandofequalmagnitudeintoanRLCnetworkwhoseresonantfrequencyis120Hz.ThevoltagedropoftheentireRLCnetworkisfedintoanonlineFastFourierTransformtodeterminethemagnitudesandphasesoftheharmonicspresent.

Totherightaretheharmonicmagnitudeandphasereadings.Theharmonicmagnitudeandphaseisdisplayedintheformofaphasormeter.Eachphasorrepresentsaharmonicincludingthefundamental.Clickingontheproperbuttoninthedisplayselectorwilldisplaythemagnitudeandphasefortheappropriateharmonicinthestatusbar.

3.INPUTCONTROLCOMPONENTS（引入控制模块）

Asimplecasewithsetofinputcontrolcomponentsneededforinteractivesimulation.

Theyareusedtomakechangesinsignalandparametervaluesatthetimeofsimulation.

4.SIMPLEGTODEVICEUSINGINTERPOLATION（对付自激电动势）

nterpolationisanintegralpartofEMTDCwhichallowsswitchingdevicestoswitchatanyinstantoftimeinsteadofonlyontheregulartimestepgrid.Thisallowstheuseofalargertimestepwithoutmissingcurrentzeroesorotherswitchinginstants.

Thiscircuitshowsthesimplestformofforcedcommutation.Adccurrentwillflowintotheinductor,slowingreachingitssteadystatecondition.Whenthegtodevice