第10章 电力系统模块集与电子线路仿真资料讲解
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电子线路实验设计与仿真页数:53
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电子线路课程设计仿真页数:42
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电子电路设计与仿真工具页数:8
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电子电路设计及仿真页数:26
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PSpice 9.2电子电路设计与仿真页数:11
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第10讲 电力系统仿真
10-1
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8/14/2013
8
电磁暂态与机电暂态
电力系统各元件中电场和磁场以及 电力系统中发电机和电动机电磁转矩 相应的电压和电流的变化 变化引起的转子机械运动和变化 研究电力系统故障或操作后可能的 研究电力系统受到大扰动后的暂态稳 暂态过电压和过电流 定和受到小扰动的静态稳定性能 三相瞬时值 详细模型，分布参数，非线性 微分、偏微分、代数方程组 隐式梯形积分（Dommel） 规模小，大系统需要等值 EMTP/ATP、 EMTPE、 PSCAD/EMTDC、NETOMAC （Network Torsion Machine Control）、MATLAB 基波相量 工频正弦模型 微分代数方程组 隐式梯形积分、改进Eular、R-K法
PSASP（电力系统分析综合程序 ）
直观方便、功能强大的用户自定义模型方法
1、可自由建立任何元件的模型（电源、负荷、各种控制保护装置、FACTS元件 等），作为各种计算的模型库 2、直观方便的文本和图形两种模型编辑方式 3、调用简单，计算快速
PSASP（电力系统分析综合程序 ）
基于公用资源的交直流电力系统分析程序包
第10讲 电力系统仿真
湖南大学电气与信息工程学院
一.电力系统仿真概述 二.simpowersystems 三.电力系统中典型电路的仿真
一. 电力系统仿真概述
现代电力系统是集发电、输电、配电和用电为一体的复杂非线性网 络系统。对其物理本质的研究涉及到短至1μs到长至1h的动态过程。为 了保证实际运行的电力系统的安全稳定性，不便采用在线物理试验的方 法对电力系统的动态行为进行研究。目前主要利用电力系统仿真软件离 线计算的方法对电力系统及装置的动态行为进行仿真研究。
电气工程中的电力系统模拟与仿真
5G通信技术在电力系统仿真中的应用
5G通信技术简介：高速、低延时、高连接密度
云计算技术在电力系统仿真中的挑战
云计算技术在电力系统仿真中的应用
云计算技术在电力系统仿真中的优势
云计算技术在电力系统仿真中的发展趋势
人工智能在电力系统仿真中的应用
添加标题
添加标题
添加标题
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人工智能技术可以处理大量数据，提取有用信息，为电力系统仿真提供支持
利用人工智能技术进行电力系统仿真，可以提高仿真效率和准确性
离线仿真的应用领域包括电力系统规划、运行优化、故障分析等。
在线仿真
实时数据采集：通过传感器、数据采集设备等获取实时数据
数据预处理：对采集到的数据进行清洗、整理、转换等处理
模型建立：根据电力系统的特性和需求，建立相应的数学模型或仿真模型
仿真计算：利用计算机软件或硬件平台，对模型进行仿真计算，得到仿真结果
仿真算法选择
仿真算法的分类：时间步长法、事件步长法、混合步长法等
选择仿真算法的依据：系统特性、计算复杂度、仿真精度等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
常见仿真算法：欧拉法、龙格-库塔法、四阶龙格-库塔法等
仿真算法的优缺点：计算复杂度、稳定性、精度等
仿真软件介绍
添加标题
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仿真软件的功能：建模、仿真、分析、优化
电力系统模拟与仿真的关键技术
PART 05
实时仿真技术
实时仿真技术的定义和特点
实时仿真技术的应用领域和优势
实时仿真技术的关键技术和算法
实时仿真技术的发展趋势和挑战
分布式仿真技术
分布式仿真技术是一种基于网络的仿真技术，可以模拟电力系统的运行状态和性能。
5G通信技术简介：高速、低延时、高连接密度
云计算技术在电力系统仿真中的挑战
云计算技术在电力系统仿真中的应用
云计算技术在电力系统仿真中的优势
云计算技术在电力系统仿真中的发展趋势
人工智能在电力系统仿真中的应用
添加标题
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人工智能技术可以处理大量数据，提取有用信息，为电力系统仿真提供支持
利用人工智能技术进行电力系统仿真，可以提高仿真效率和准确性
离线仿真的应用领域包括电力系统规划、运行优化、故障分析等。
在线仿真
实时数据采集：通过传感器、数据采集设备等获取实时数据
数据预处理：对采集到的数据进行清洗、整理、转换等处理
模型建立：根据电力系统的特性和需求，建立相应的数学模型或仿真模型
仿真计算：利用计算机软件或硬件平台，对模型进行仿真计算，得到仿真结果
仿真算法选择
仿真算法的分类：时间步长法、事件步长法、混合步长法等
选择仿真算法的依据：系统特性、计算复杂度、仿真精度等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
常见仿真算法：欧拉法、龙格-库塔法、四阶龙格-库塔法等
仿真算法的优缺点：计算复杂度、稳定性、精度等
仿真软件介绍
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仿真软件的功能：建模、仿真、分析、优化
电力系统模拟与仿真的关键技术
PART 05
实时仿真技术
实时仿真技术的定义和特点
实时仿真技术的应用领域和优势
实时仿真技术的关键技术和算法
实时仿真技术的发展趋势和挑战
分布式仿真技术
分布式仿真技术是一种基于网络的仿真技术，可以模拟电力系统的运行状态和性能。
第十章SIMULINK基础
输出模块库中提供了各种功能的输出模块，包括图形显示和 数据存贮等，如表10-2所示：
第四章 Matlab数值运算基础
表10-2 输出模块及功能
模块名
功能
输出端子
将输出写入数据文件
示波器
显示二维图形
当输入不为零时结束仿真
模块名 --———
功能 通用终端 将输出写入Matlab的工
作空间 浮动示波器
实时数值显示器
第二节 Simulink 基本模块简介
图10-3 Simulink模块库浏览器
第四章 Matlab数值运算基础
信号源模块库为仿真系统提供了连续时间和离散时间的 信号源如表10-1所示： 1、信号源模块库（Sources）
表10-1 信号源模块及功能
模块名
功能
输入端子
从文件获取数据
常数信号源
脉冲信号发生器 斜坡信号源
三相π 型参数线 路
三相断路器
线性变压器
多绕组变压器
三相三绕组变压 器
12抽头三相变压 器
三、电机模块库（Machines）
电机模块库提供了各种形式的电机，并且为了 建模方便还将个别电机模块分成了标么制单位和有 名制单位两种，如表10-10所示：
表10-10 电机模块及功能
模块名
功能
同步电机简化模型 （标么值单位）
表10-6 通用模块及功能 模块名
功能
提供一个输入端口
地线，提供零电平
生成一个常量值
选择开关
比例运算
关系运算 饱和输出，让输出超 过某一值时能够饱和
模块名
功能 提供一个输出端口 终止没有连接的输出
端口 示波器
乘运算
逻辑运算 积分器
第四章 Matlab数值运算基础
表10-2 输出模块及功能
模块名
功能
输出端子
将输出写入数据文件
示波器
显示二维图形
当输入不为零时结束仿真
模块名 --———
功能 通用终端 将输出写入Matlab的工
作空间 浮动示波器
实时数值显示器
第二节 Simulink 基本模块简介
图10-3 Simulink模块库浏览器
第四章 Matlab数值运算基础
信号源模块库为仿真系统提供了连续时间和离散时间的 信号源如表10-1所示： 1、信号源模块库（Sources）
表10-1 信号源模块及功能
模块名
功能
输入端子
从文件获取数据
常数信号源
脉冲信号发生器 斜坡信号源
三相π 型参数线 路
三相断路器
线性变压器
多绕组变压器
三相三绕组变压 器
12抽头三相变压 器
三、电机模块库（Machines）
电机模块库提供了各种形式的电机，并且为了 建模方便还将个别电机模块分成了标么制单位和有 名制单位两种，如表10-10所示：
表10-10 电机模块及功能
模块名
功能
同步电机简化模型 （标么值单位）
表10-6 通用模块及功能 模块名
功能
提供一个输入端口
地线，提供零电平
生成一个常量值
选择开关
比例运算
关系运算 饱和输出，让输出超 过某一值时能够饱和
模块名
功能 提供一个输出端口 终止没有连接的输出
端口 示波器
乘运算
逻辑运算 积分器
电力系统的系统分析与仿真
大数据技术在电力系统仿真中的应用
大数据技术在 电力系统仿真
中的重要性
大数据技术在 电力系统仿真 中的应用现状
大数据技术在 电力系统仿真 中的应用挑战
大数据技术在 电力系统仿真 中的应用前景
和展望
云计算在电力系统仿真中的应用
云计算技术的特点： 分布式计算、并行处
理、弹性扩展等
云计算在电力系统仿 真中的应用场景：大 规模仿真、实时仿真、
短路电流计算
短路电流的定义：在电力 系统中，由于故障或误操 作等原因，导致电流突然
增大的现象
短路电流的计算方法：主 要有欧姆定律法、基尔霍 夫定律法和节点电压法等
短路电流的危害：可能引 起设备损坏、电网崩溃等
问题
短路电流的预防与处理： 加强设备维护、提高保护 装置性能、加强电网调度
管理等
稳定性分析
电力系统仿真技术的主要 应用领域
电力系统仿真技术的发展 趋势和挑战
3
电力系统分析方法
潮流分析
潮流分析的定义： 研究电力系统中 各节点电压、电 流和功率分布的 方法
潮流分析的目的： 优化电力系统运 行，提高供电可 靠性和效率
潮流分析的方法： 包括牛顿-拉夫逊 法、快速解耦法 等
潮流分析的应用： 在电力系统规划、 运行、控制等方 面具有广泛应用
某地区电网仿真案例
地区概况：介绍某地区的地理 位置、气候条件、经济发展状 况等
电网结构：描述某地区电网的 拓扑结构、电压等级、线路长 度等
仿真模型：介绍用于仿真的模 型、参数置、仿真软件等
仿真结果：展示仿真结果， 包括电压、电流、功率等数 据，以及电网的稳定性、可 靠性等性能指标
问题分析与改进：根据仿真结 果，分析存在的问题，提出改 进措施和建议
电子线路CAD及仿真最终版
《电子线路CAD与仿真》讲义刘涛 编桂林电子科技大学信息科技学院2009年9月目录常用元件名与常用封装 (2)第一章 原理图设计 (3)1.1 原理图设计实例 (3)第二章 PCB设计 (11)2.1简易直流稳压电源PCB设计 (11)2.2函数信号发生器PCB设计 (14)2.3调幅器PCB设计 (20)2.4 流水灯PCB设计 (24)2.5 OTL功放PCB设计 (31)2.6 电压表PCB设计 (35)2.7 发射机PCB设计 (39)2.8 收音机PCB设计 (43)第三章 Multisim10 电路设计及应用 (47)3.1 Multisim10 的基本功能与基本操作 (47)3.2 Multisim10 的虚拟仪器使用方法 (54)3.3 Multisim10 的运用实例 (82)3.3.1 实例一（零输入响应零状态响应的仿真） (82)3.3.2 实例二（信号的合成与分解仿真） (83)3.3.3 实例三（采样定理的仿真分析） (84)3.3.4 实例四（三极管共射放大器电路的仿真） (85)3.3.5 实例四（运算放大器构成的正弦波振荡器的仿真） (86)3.3.6 实例四（流水灯的仿真） (87)【附注】刘涛编- 1 -第1章原理图设计1.1 原理图设计实例【附注】刘涛编- 3 -【附注】刘涛编- 4 -【附注】刘涛编- 5 -【附注】 刘涛编 - 6 -4RevisionSheet of例四（流水灯）.ddbDr awn By:MyDesign Liutao焊盘大小(123)：90*90m il/2.3*2.3m m焊盘大小(0)：120*120m il/3*3m m孔径大小(123)：40m il/1.0m m孔径大小(0)：52m il/1.3m mTitleOTL功放Num ber RevisionMyDesign LiutaoDate:9-Oct-2009 Sheet ofFile:E:\电子线路CAD\实例五（OTL功放）.ddb Drawn By:4【附注】刘涛编- 7 -【附注】 刘涛编 - 8 -34TitleNum berRevisionSize B Date:1-Oct-2009 Sheet ofFile:E:\电子线路CAD\实例六（电压表）.ddbDrawn By:数字电压表MyDesign Liutao焊盘大小：80*80m il;-------孔径大小：30m il发射机NumberMyDesign Liutao3-Oct-2009 Sheet ofE:\电子线路CAD\实例七（发射机）.ddb Drawn By:【附注】刘涛编- 9 -孔径大小:30m il焊盘大小(1345):100m il*100m il焊盘大小(2):160m il*80m il孔径大小:30m il收音机Number RevisionMyDesi gn Liutao2-Oct-2009 Sheet ofE:\电子线路CAD\实例八（收音机）.ddb Drawn By:4【附注】刘涛编- 10 -第二章PCB设计2.1简易直流稳压电源PCB设计实例一：简易直流稳压电源（练习版）【附注】刘涛编- 11 -实例一：简易直流稳压电源（应用版）【附注】刘涛编- 12 -实例一：简易直流稳压电源（实物图）【附注】刘涛编- 13 -2.2函数信号发生器PCB设计实例二：函数信号发生器（练习版布局）【附注】刘涛编- 14 -实例二：函数信号发生器（练习版PCB）【附注】刘涛编- 15 -实例二：函数信号发生器（应用版布局）【附注】刘涛编- 16 -实例二：函数信号发生器（应用版PCB）【附注】刘涛编- 17 -实例二：函数信号发生器（应用版装配图）【附注】刘涛编- 18 -【附注】 刘涛编- 19 -实例二：函数信号发生器（实物图）2.3调幅器PCB设计实例三：调幅器（应用版布局）【附注】刘涛编- 20 -实例三：调幅器（应用版PCB）【附注】刘涛编- 21 -实例三：调幅器（应用版装配图）【附注】刘涛编- 22 -实例三：调幅器（实物图）【附注】刘涛编- 23 -2.3流水灯PCB设计实例四：流水灯（应用版布局1）【附注】刘涛编- 24 -实例四：流水灯（应用版PCB1）【附注】刘涛编- 25 -实例四：流水灯（应用版装配图1）【附注】刘涛编- 26 -实例四：流水灯（实物图1）【附注】刘涛编- 27 -实例四：流水灯（应用版布局2）【附注】刘涛编- 28 -实例四：流水灯（应用版PCB2）【附注】刘涛编- 29 -实例四：流水灯（应用版装配图2）【附注】刘涛编- 30 -2.5 OTL功放PCB设计实例五：OTL功放（应用版布局）【附注】刘涛编- 31 -实例五：OTL功放（应用版PCB）【附注】刘涛编- 32 -实例五：OTL功放（应用版装配图）【附注】刘涛编- 33 -【附注】 刘涛编- 34 -实例五：OTL 功放（实物图）2.6 电压表PCB设计实例六：电压表（应用版布局）【附注】刘涛编- 35 -实例六：电压表（应用版PCB）【附注】刘涛编- 36 -实例六：电压表（装配图）【附注】刘涛编- 37 -【附注】 刘涛编- 38 -实例六：电压表（实物图）2.7 发射机PCB设计实例七：发射机（应用版布局）【附注】刘涛编- 39 -实例七：发射机（应用版PCB）【附注】刘涛编- 40 -实例七：发射机（装配图）【附注】刘涛编- 41 -【附注】 刘涛编- 42 -实例七：发射机（实物图）2.8 收音机PCB设计实例八：收音机（应用版布局）【附注】刘涛编- 43 -实例八：收音机（应用版PCB）【附注】刘涛编- 44 -实例八：收音机（装配图）【附注】刘涛编- 45 -【附注】 刘涛编 - 46 -实例八：收音机（实物图）第三章Multisim10 电路设计及应用3.1 Multisim10 的基本功能与基本操作3.1.1 Multisim10 简介Multisim 的前身为EWB（Electronics Workbench）软件。
电路仿真课件
降低实验成本： 通过电路仿真， 可以避免实际硬 件设备的消耗和 损坏，降低实验 成本和维护成本。
促进教学创新： 电路仿真技术可 以作为传统实验 教学的补充和创 新，为教学提供 更多的手段和方 式，提高教学效 果和学生的学习 体验。
电路仿真课件内 容
电路基本知识
电路的基本概念：电流、电压、 电阻、电容等
计和仿真。
教程与帮助文 档：电路仿真 课件通常会提 供详细的教程 和帮助文档， 帮助用户更好 地掌握使用方
法和技巧。
易于扩展和定 制：电路仿真 课件通常具有 良好的扩展性 和定制性，方 便用户根据自 己的需求进行 个性化设置和
扩展。
结合实际
电路仿真课件能够模拟实际电 路的运行过程
添加标题
模拟实际电路中的故障和异常 情况，帮助学生更好地理解电
电路的基本定律：欧姆定律、 基尔霍夫定律等
电路的基本元件：电阻、电容、 电感等
电路的基本分析方法：节点分 析法、网孔分析法等
电路仿真软件介绍
常用电路仿真软件：Multisim、 Altium Designer、Proteus等
软件使用技巧：元件选择与放置、 连线技巧、仿真设置等
添加标题
添加标题
添加标题
提高学习效果：通过实践经验和案例分析，学员可以更好地理解和掌握电路设计的知识和技能， 提高学习效果和学习质量。
电路仿真课件使 用建议
针对不同学员需求进行个性化设计
根据学员的背景和需求，提供不同难度的电路仿真课件 针对不同学员的技能水平，提供不同的电路仿真案例 根据学员的学习风格和兴趣，提供不同的学习方式和互动环节 根据学员的学习进度和反馈，及时调整教学内容和难度
内容丰富、实用性强
涵盖多种电路仿真软件和工具 提供丰富的电路仿真案例和实例 强调实际应用和工程实践 针对不同层次和需求的用户提供不同难度的内容
电类专业课程仿真教学课件
虚拟现实技术允许学生与虚拟环境进行交互，通过 实践操作来加深对知识的理解。
扩展性
虚拟现实技术可以模拟真实世界的设备和场 景，使得仿真教学更加贴近实际，提高教学 效果。
基于人工智能的仿真教学辅助系统
个性化教学
01
根据学生的学习情况，智能调整教学内容和难度，满足不同学
生的个性化需求。
智能分析
02
通过对学生的学习数据进行分析，找出学生的学习难点和问题
仿真教学的重要性
提高实践操作能力
仿真教学能够让学生在模拟的环 境中进行实践操作，提高学生的 实践操作能力和动手能力。
增强学习兴趣
仿真教学通过真实的场景和生动 的交互，能够增强学生的学习兴 趣和积极性。
降低教学成本
仿真教学不需要真实的设备和场 地，降低了教学成本，同时也减 少了真实操作的风险和安全隐患 。
电力系统仿真案例
总结词
电力系统仿真
详细描述
利用电力系统仿真软件，模拟电力系统的运行和控制过程，帮助学生了解电力系统的基本原理和运行方式。
05
电类专业课程仿真教学展望
虚拟现实与仿真教学的结合
虚拟现实技术
通过高度仿真的虚拟环境，为学生提供沉浸 式的学习体验，帮助学生更好地理解和掌握 课程内容。
交互性
仿真教学的历史与发展
早期阶段
早期的仿真教学主要应用于军事、航空、医疗等领域，随着计算机技术的发展，逐渐扩 展到教育领域。
发展阶段
近年来，随着计算机技术的不断进步，仿真教学在教育领域的应用越来越广泛，涉及的 学科和领域也越来越丰富。
未来趋势
未来，随着虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的不断发展，仿真教学将更加逼真 、交互和智能化，为学生提供更加真实、生动的实践体验。
扩展性
虚拟现实技术可以模拟真实世界的设备和场 景，使得仿真教学更加贴近实际，提高教学 效果。
基于人工智能的仿真教学辅助系统
个性化教学
01
根据学生的学习情况，智能调整教学内容和难度，满足不同学
生的个性化需求。
智能分析
02
通过对学生的学习数据进行分析，找出学生的学习难点和问题
仿真教学的重要性
提高实践操作能力
仿真教学能够让学生在模拟的环 境中进行实践操作，提高学生的 实践操作能力和动手能力。
增强学习兴趣
仿真教学通过真实的场景和生动 的交互，能够增强学生的学习兴 趣和积极性。
降低教学成本
仿真教学不需要真实的设备和场 地，降低了教学成本，同时也减 少了真实操作的风险和安全隐患 。
电力系统仿真案例
总结词
电力系统仿真
详细描述
利用电力系统仿真软件，模拟电力系统的运行和控制过程，帮助学生了解电力系统的基本原理和运行方式。
05
电类专业课程仿真教学展望
虚拟现实与仿真教学的结合
虚拟现实技术
通过高度仿真的虚拟环境，为学生提供沉浸 式的学习体验，帮助学生更好地理解和掌握 课程内容。
交互性
仿真教学的历史与发展
早期阶段
早期的仿真教学主要应用于军事、航空、医疗等领域，随着计算机技术的发展，逐渐扩 展到教育领域。
发展阶段
近年来，随着计算机技术的不断进步，仿真教学在教育领域的应用越来越广泛，涉及的 学科和领域也越来越丰富。
未来趋势
未来，随着虚拟现实（VR）和增强现实（AR）技术的不断发展，仿真教学将更加逼真 、交互和智能化，为学生提供更加真实、生动的实践体验。
应用PSCAD进行电力电子装置仿真ppt课件
第7页
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
3) Band Limit Proximity Correction的含义？
调制波处于载波临界区域 时可能漏掉触发脉冲
设置该参数后可以通过插值算法 避免漏掉触发脉冲的情况出现
第8页
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
3. 控制系统搭建(电力电子装置常用控制模块) 3.1锁相环
第1页
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
第一部分 基本模块及功能介绍
1. 电力电子器件
模型：两状态 电阻性开关
第2页
二极管
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
第3页
晶闸管
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
第4页
GTR、GTO、IGBT
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
第5页
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
第 30 页
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
主要内容
第一部分：基本模块及功能介绍 ➢ 电力电子器件、插值触发脉冲发生器、控制系
统的搭建、自定义模块、与MATLAB的仿真接 口 第二部分：软件自带例程介绍 ➢ Power Electronics、APF 第三部分：几个典型的应用案例分析 ➢ 模拟系统的仿真、数字系统的仿真、PWM脉冲 策略的仿真、缓冲吸收电路的仿真
效值，该模块还可以用来测量有功功率、无功功 率和相角 ④ 利用全局变量设置万用表测量时的基准频率为 60Hz
第 25 页
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
1.2 Single-Phase GTO Half-Wave Rectifier（单相 半波全控整流电路）
知识点： ① 演示GTO全控型器件和SCR半控型器件的区别，
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
3) Band Limit Proximity Correction的含义？
调制波处于载波临界区域 时可能漏掉触发脉冲
设置该参数后可以通过插值算法 避免漏掉触发脉冲的情况出现
第8页
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
3. 控制系统搭建(电力电子装置常用控制模块) 3.1锁相环
第1页
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
第一部分 基本模块及功能介绍
1. 电力电子器件
模型：两状态 电阻性开关
第2页
二极管
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
第3页
晶闸管
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
第4页
GTR、GTO、IGBT
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
第5页
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
第 30 页
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
主要内容
第一部分：基本模块及功能介绍 ➢ 电力电子器件、插值触发脉冲发生器、控制系
统的搭建、自定义模块、与MATLAB的仿真接 口 第二部分：软件自带例程介绍 ➢ Power Electronics、APF 第三部分：几个典型的应用案例分析 ➢ 模拟系统的仿真、数字系统的仿真、PWM脉冲 策略的仿真、缓冲吸收电路的仿真
效值，该模块还可以用来测量有功功率、无功功 率和相角 ④ 利用全局变量设置万用表测量时的基准频率为 60Hz
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应用PSCAD进行电力电子装置仿真
1.2 Single-Phase GTO Half-Wave Rectifier（单相 半波全控整流电路）
知识点： ① 演示GTO全控型器件和SCR半控型器件的区别，
《电力系统仿真概述》PPT课件
Current )
• EMTDC的最初由Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局 (Manitoba Hydro)开发完成，随后不断完善了EMTDC的元件模型库和功能，使之 发展为既可以研究交直流电力系统问题，又能够完成电力电子仿真及非线性控制 的多功能工具(Versatile tool)。特别是PSCAD图形界面(GUI)的开发成功，使得用 户能更方便地使用EMTDC进行电力系统仿真计算，而且该软件可以作为实时数 字仿真器(real time digital simulator， RTDS)的前置(front end)部分。
12脉冲HVDC换流站模拟
精选PPT
22
EMTP-ATP （Alternative Transients Program） 系统原理
（1）利用梯形积分法在时域内求解系统元件的微分方程。 （2）非零初始状态的确定通过以下两种方式：由稳态相量解法自动确定或者由 用户通过简单元件输入。 （3）与TACS程序模块（控制系统的暂态分析模块）和MODELS（一种仿真语 言）的接口能力可以模仿控制系统和非线性元件，如电弧等。 （4）可分析对称与不对称故障和扰动，如雷击浪涌、开关操作和包括阀换流等。 （5）运用频率扫描方法计算相量网络的频率响应特性。 （6）运用谐波频率扫描方法（谐波电流注入法）进行频域的谐波分析。 （7）无电网络的动态系统也可使用TACS控制系统和MODELS语言来进行模拟。
2、包含发电机、变压器、交流线、负荷、直流线、静止无功补偿器
等电网基本元件
3、有文本和图形两种数据录入编辑方式
4、可提供各种分析计算的基本数据支持
5、可按地区、年度、运行方式从精中选P抽PT取计算的基本数据
• BPA程序的结构分为潮流程序和稳定程序两部分，主要用 来计算潮流和暂态稳定。
• EMTDC的最初由Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局 (Manitoba Hydro)开发完成，随后不断完善了EMTDC的元件模型库和功能，使之 发展为既可以研究交直流电力系统问题，又能够完成电力电子仿真及非线性控制 的多功能工具(Versatile tool)。特别是PSCAD图形界面(GUI)的开发成功，使得用 户能更方便地使用EMTDC进行电力系统仿真计算，而且该软件可以作为实时数 字仿真器(real time digital simulator， RTDS)的前置(front end)部分。
12脉冲HVDC换流站模拟
精选PPT
22
EMTP-ATP （Alternative Transients Program） 系统原理
（1）利用梯形积分法在时域内求解系统元件的微分方程。 （2）非零初始状态的确定通过以下两种方式：由稳态相量解法自动确定或者由 用户通过简单元件输入。 （3）与TACS程序模块（控制系统的暂态分析模块）和MODELS（一种仿真语 言）的接口能力可以模仿控制系统和非线性元件，如电弧等。 （4）可分析对称与不对称故障和扰动，如雷击浪涌、开关操作和包括阀换流等。 （5）运用频率扫描方法计算相量网络的频率响应特性。 （6）运用谐波频率扫描方法（谐波电流注入法）进行频域的谐波分析。 （7）无电网络的动态系统也可使用TACS控制系统和MODELS语言来进行模拟。
2、包含发电机、变压器、交流线、负荷、直流线、静止无功补偿器
等电网基本元件
3、有文本和图形两种数据录入编辑方式
4、可提供各种分析计算的基本数据支持
5、可按地区、年度、运行方式从精中选P抽PT取计算的基本数据
• BPA程序的结构分为潮流程序和稳定程序两部分，主要用 来计算潮流和暂态稳定。
电力系统仿真技术概述
20世纪60年代以前，电力系统仿真主要采用 这种全物理的动态模拟装置。
其优点是可以较真实的反映被研究系统的全 动态过程，现象直观明了，物理意义明确；
缺点是仿真的规模受实验室设备和场地限制， 而且每一次不同类型的试验都要重新进行电气接 线，耗力耗时，另外，可扩展性和兼容性差。
动模实验室
三.数模混合仿真技术
Protection
Generator control
HVDC, FACTS, etc.
Frequency variations
Daily load variation
Tie-line regulation
Long term dynamics Long-duration variations
Transient stability Short-duration variations
ADPSS、ARENE、DDRTS 、 HYPERSIM、RTDS、 RT-LAB、dSPACE
不同软件仿真的适用范围并无严格定义，通常情况下同样的问题可以选用多种不同的软件进 行分析研究, 但选取适合的软件工具能够减少不必要的工作量。红色标注了使用频率高的软件。
4.1 机电暂态仿真软件
机电暂态过程的仿真，主要研究电力系统受到大扰动后的暂态稳定和 受到小扰动后的静态稳定性能。其中暂态稳定分析是研究电力系统受到诸 如短路故障，切除线路、发电机、负荷，发电机失去励磁或者冲击性负荷 等大扰动作用下，电力系统的动态行为和保持同步稳定运行的能力。
计算机和数值计算技术的飞速发展，使得电 力系统数字仿真技术得到了迅速地发展。电力系 统数字仿真包括全数字仿真和电力系统数模混合 仿真。
电力系统数模混合仿真是仿真的时间刻度与 真实物理时间进度严格同步的实时物理仿真。这 样可以把仿真与现实物理系统对接起来，把纯软 件仿真嵌入到真实世界中，成为在实时仿真器中 运行的“虚拟电网”。
其优点是可以较真实的反映被研究系统的全 动态过程，现象直观明了，物理意义明确；
缺点是仿真的规模受实验室设备和场地限制， 而且每一次不同类型的试验都要重新进行电气接 线，耗力耗时，另外，可扩展性和兼容性差。
动模实验室
三.数模混合仿真技术
Protection
Generator control
HVDC, FACTS, etc.
Frequency variations
Daily load variation
Tie-line regulation
Long term dynamics Long-duration variations
Transient stability Short-duration variations
ADPSS、ARENE、DDRTS 、 HYPERSIM、RTDS、 RT-LAB、dSPACE
不同软件仿真的适用范围并无严格定义，通常情况下同样的问题可以选用多种不同的软件进 行分析研究, 但选取适合的软件工具能够减少不必要的工作量。红色标注了使用频率高的软件。
4.1 机电暂态仿真软件
机电暂态过程的仿真，主要研究电力系统受到大扰动后的暂态稳定和 受到小扰动后的静态稳定性能。其中暂态稳定分析是研究电力系统受到诸 如短路故障，切除线路、发电机、负荷，发电机失去励磁或者冲击性负荷 等大扰动作用下，电力系统的动态行为和保持同步稳定运行的能力。
计算机和数值计算技术的飞速发展，使得电 力系统数字仿真技术得到了迅速地发展。电力系 统数字仿真包括全数字仿真和电力系统数模混合 仿真。
电力系统数模混合仿真是仿真的时间刻度与 真实物理时间进度严格同步的实时物理仿真。这 样可以把仿真与现实物理系统对接起来，把纯软 件仿真嵌入到真实世界中，成为在实时仿真器中 运行的“虚拟电网”。