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引言电力工业是国民经济发展的基础工业。
随着经济建设的发展，发电设备的容量也在相应增大。
为了更好的保证安全运行，经济运行，并保证电能质量，我们应该考虑任何电力系统故障的情况，并加以研究。
电力系统正常运行的破坏多半是由短路故障引起的。
在供电系统中，短路冲击电流会使两相邻导体间产生巨大的电动力，使元件损坏；大的短路电流将使导体温度急剧上升，会使元件烧毁；阻抗电压大幅下降，影响系统稳定性。
发生短路时，系统从一种状态变到另一种状态，并伴随产生复杂的电磁暂态现象。
所以有必要对电力系统电磁暂态进行研究。
目前，电力系统暂态分析的研究理论已越来越完善，但基本上是通过建立数学模型，并解数学方程来分析的。
这让我们很难理解其推导过程，所以很有必要利用直观的方法来分析并得出相同的结论。
本设计利用PSCAD软件建立了简单电力系统和复杂电力系统两个仿真模型。
简单电力系统模型包括：同步发电机模型、负荷模型等；复杂电力系统模型包括：同步发电机模型、变压器模型、输电线模型、负荷模型等。
本设计通过运用EMTDC模块对电力系统仿真进行计算，并分析其电磁暂态稳定性，其中计算了发生四类短路故障时的暂态参数，并对其分析比较，来研究电力系统的这四类短路之间的异同和暂态对电力系统的影响。
通过此次设计进一步巩固和加强了四年来所学的知识，并得到了实际工作经验。
设计中查阅了大量的相关资料，努力做到有据可循。
在设计中逐步掌握了查阅，运用资料的能力，总结了四年来所学的电力工业的相关知识，为日后的工作打下了坚实的基础。
由于我在知识条件等方面的局限，仍存在许多不足，但在指导老师和学院大力支持和帮助下，已有相当大的改进，在此表示衷心的感谢。
第一章绪论1.1 电力系统分析简介运用数字仿真计算或模拟试验的方法，对电力系统的稳态方式和受到扰动后的暂态行为进行考察的分析研究。
对规划、设计的电力系统，通过电力系统分析，可选择正确的系统参数，制定合理的电力系统方案；对运行中的电力系统，借助电力系统分析，可确定合理的运行方式，进行系统事故分析和预想，提出防止和处理事故的技术措施。
电力系统分析课程报告姓名 ******* 学院自动化与电气工程学院专业控制科学与工程班级 *******指导老师 *******二〇一六年五月十三一、同步发电机三相短路仿真1、仿真模型的建立选取三相同步发电机模型，以三相视图表示。
励磁电压和原动机输入转矩Ef 与Tm均为定常值1.0，且发电机空载。
当运行至0.5056s时，发电机发生三相短路故障。
同步发电机三相短路实验仿真模型如图1所示。
图1 同步发电机三相短路实验仿真模型2、发电机参数对仿真结果的影响及分析2.1 衰减时间常数Ta对于直流分量的影响三相短路电流的直流分量大小不等，但衰减规律相同，均按指数规律衰减，衰减时间常数为Ta，由定子回路的电阻和等值电感决定（大约0.2s）。
pscad同步发电机模型衰减时间常数Ta对应位置如图3所示（当前Ta=0.278s）。
图3 同步发电机模型参数Ta对应位置1）Ta=0.278s时，直流分量的衰减过程（以励磁电流作为分析）如图4所示。
图4 Ta=0.278s发生短路If波形2）Ta=0.0278s时，直流分量的衰减过程（以励磁电流作为分析）如图5所示。
图5 Ta=0.278s发生短路If波形2.2 短路时刻的不同对短路电流的影响由于短路电流的直流分量起始值越大，短路电流瞬时值就越大，而直流分量的起始值于短路时刻的电流相位有关，即直流分量是由于短路后电流不能突变而产生的。
Pscad模型中对短路时刻的设置如图6所示图6 Pscad对于短路时刻的设置1）当在t=0.5056时发生三相短路，三相短路电流波形如图7所示。
图7 t=0.5056时三相短路电流波形2）当在t=0.6时发生三相短路，三相短路电流波形如图8所示。
图8 t=6时三相短路电流波形2.3 Xd、Xd`、Xd``对短路电流的影响1) Xd的影响Pscad中对于Xd的设置如图9所示：图9 Pscad对于D轴同步电抗Xd的设置下面验证不同Xd时A相短路电流的稳定值。
电力系统故障仿真实验指导书（PSCAD/ EMTDC软件手册）（试用版）目录第一章PSCAD/EMTDC软件介绍 (1)1.1 概述 (1)1.2 PSCAD/EMTDC软件的使用 (2)1.2.1 PSCAD/EMTDC基本操作方法 (2)1.2.2 PSCAD/EMTDC故障建模及仿真流程 (12)第二章实验项目 (16)实验一电力系统故障建模 (16)1、实验目的 (16)2、预习要求 (16)3、实验内容及步骤 (16)4、思考题 (17)5、实验报告 (17)实验二电力系统故障仿真分析 (17)1、实验目的 (17)2、预习要求 (17)3、实验内容及步骤 (17)4、思考题 (18)5、实验报告 (18)实验三 IEEE14bus系统建模（选做） (19)附录不同电压等级下的输电线路典型参数 (20)第一章PSCAD/EMTDC软件介绍1.1 概述PSCAD/EMTDC是加拿大马尼托巴高压直流研究中心出品的一款电力系统电磁暂态仿真软件，PSCAD（Power Systems Computer Aided Design）是用户界面，EMTDC （Electromagnetic Transients including DC）是内部程序。
EMTDC最初代表直流暂态，是一套基于软件的电磁暂态模拟程序。
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，编写这个程序的原因是因为当时现存的研究工具不能够满足曼尼托巴电力局对尼尔逊河高压直流工程进行强有力和灵活的研究的要求。
自此之后程序被不断开发，至今已被广泛地应用在电力系统许多类型的模拟研究，其中包括交流研究，雷电过电压和电力电子学研究。
EMTDC开始时在大型计算机上使用。
然后在1986年被移植到Unix系统和以后的PC机上。
PSCAD代表电力系统计算机辅助设计，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。
pscad案例PSCAD（Power System Computer Aided Design）是一种专业的电力系统仿真软件，广泛应用于电力系统设计和分析领域。
下面列举了十个PSCAD案例，帮助读者了解PSCAD的功能和应用。
1. 电力系统稳态分析：利用PSCAD，可以对电力系统进行稳态分析，包括电压、电流、功率等参数的计算和评估。
例如，可以模拟并评估变压器的负载能力和电压稳定度。
2. 电力系统短路分析：PSCAD可以模拟电力系统的短路故障，并计算短路电流、短路电压等参数。
通过分析短路故障，可以评估电力系统的保护装置的性能和选择适当的保护策略。
3. 电力系统暂态分析：PSCAD可以模拟电力系统的暂态过程，如开关操作、电容器切除等。
这些暂态过程可能导致电压暂降、电流冲击等问题，通过PSCAD模拟分析，可以评估这些暂态过程对电力设备和电力系统的影响。
4. 风电场建模与分析：PSCAD可以用于风电场的建模和分析。
可以模拟风机的输出特性、输电线路的传输特性等，评估风电场的稳定性和可靠性，并优化风电场的设计和运行。
5. 光伏发电系统建模与分析：PSCAD可以用于光伏发电系统的建模和分析。
可以模拟光伏电池的I-V特性、光照变化对发电量的影响等，评估光伏发电系统的性能和可靠性，并优化光伏发电系统的设计和运行。
6. 电力电子设备模拟：PSCAD可以模拟各种电力电子设备，如变频器、逆变器、整流器等。
可以评估电力电子设备的性能和稳定性，并优化其设计和控制策略。
7. 智能电网建模与分析：PSCAD可以用于智能电网的建模和分析。
可以模拟智能电网中的各种组件，如智能电表、智能配电网等，评估智能电网的性能和可靠性，并优化智能电网的设计和运行。
8. 超导设备模拟：PSCAD可以模拟超导设备的特性和性能，如超导线圈、超导电缆等。
可以评估超导设备的性能和稳定性，并优化其设计和控制策略。
9. 电力系统故障分析：PSCAD可以用于电力系统故障的模拟和分析。
基于PSCAD软件±500kV直流输电系统操作过电压仿真研究以某直流输电系统工程为例，根据其参数利用电磁暂态软件PSCAD/EMTDC建立仿真模型，模型主要包括等值交流系统、换流变压器、交直流滤波器、平波电抗器、直流输电线路及接地极等各电气设备。
运用模型对几种典型故障进行仿真，结果表明：此模型能够准确的模拟出直流输电系统，并为其输电工程的绝缘、故障分析以及过电压仿真提供了先决条件与依据，具有很大的实践意义。
标签：直流输电工程；PSCAD；过电压1 概述随着我国国民经济的飞跃发展，电力系统作为国民经济发展不可分割的一部分，其规模发展越来越大，对其安全要求也越来越高。
随着科研人员的潜心研究，电压等级越来越高、输送容量越来越大的直流工程在我国建成，等级越高则换流站设备的过电压水平就越高，从而导致事故出现几率增大，设备更容易损坏甚至也更加容易造成停电事故，以致于威胁电网运行[1-3]。
如何让所建的直流工程安全运行是电网工作人员需要解决的重要问题，因而研究直流过电压有着至关重要的意义。
本文通过该模型对高压直流的典型故障如交流母线单相接地、换流站Y/Y 换流变压器阀侧绕组接地和直流极线中点接线故障等进行仿真研究，为高压直流工程提供依据，为后续高压直流工程绝缘优化设计提供参考。
2 PSCAD/EMTDC仿真软件介绍程序PSCAD/EMTDC是目前世界上被广泛使用的一种电力系统分析软件。
在本仿真中主要运用的元件有：交流电源、电阻、电感、变压器、换流阀、输电线路等，这些元件直接从元件库选择简单又方便。
除此之外，PSCAD还具有一项高级的功能即可以自行创建所需的元件，然后可以将所建元件封装成为一个新元件，或者采用Fortran或C语言编写创建一个新元件。
只要熟练运用各种元件模型库，就能搭建所需要的模型。
PSCAD/EMTDC的建模步骤为：（1）新建一个工程文件，将具体的仿真模型搭建在该工程文件中；（2）搭建完整的仿真所需电气主接线图，对其中的元件进行参数设置和对仿真环境进行设置等；（3）保存模型参数，进行编译；（4）运行并调试模型；（5）分析输出数据，验证模型。
