电力系统仿真软件：PSCAD二次开发_（3）.PSCAD高级编程技术.docx

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PSCAD高级编程技术

1.动态模型的创建与应用

1.1动态模型的基本概念

在电力系统仿真中，动态模型是指能够描述电力系统元件在暂态过程中的行为的模型。这些模型通常用于研究电力系统的暂态稳定性、小信号稳定性、频率响应等。PSCAD提供了多种动态模型的创建和应用方法，包括使用内置模型、自定义模型以及通过外部编程接口（如C++、Python等）进行二次开发。

1.2使用内置动态模型

PSCAD内置了许多动态模型，可以直接在库中选择并使用。这些模型包括发电机模型、励磁系统模型、调速器模型、负荷模型等。使用内置模型可以快速搭建仿真系统，但有时需要对模型进行修改以适应特定的仿真需求。

1.2.1选择和配置内置动态模型

选择模型：

打开PSCAD，进入“Library”。

选择所需的动态模型，例如“GeneratorModels”中的“ClassicalGenerator”。

配置模型参数：

将模型拖拽到工作区。

双击模型，进入参数配置界面。

根据实际需求配置模型参数，如惯性常数、阻尼系数等。

1.2.2示例：配置经典发电机模型

1.打开PSCAD，进入“Library”。

2.选择“GeneratorModels”中的“ClassicalGenerator”。

3.将模型拖拽到工作区。

4.双击模型，进入参数配置界面。

5.配置模型参数：

-惯性常数(H)：0.5

-阻尼系数(D)：0.01

-额定功率(Pn)：1000MW

-额定电压(Vn)：230kV

-额定频率(Fn)：60Hz

6.确认配置并关闭参数配置界面。

1.3自定义动态模型

自定义动态模型是PSCAD二次开发的重要内容之一。通过自定义模型，用户可以实现更复杂和特定的仿真需求。PSCAD提供了多种自定义模型的方法，包括使用PowerScript、C++和Python。

1.3.1使用PowerScript创建自定义模型

PowerScript是PSCAD内置的脚本语言，用于创建和修改模型。通过PowerScript，用户可以定义模型的输入输出、内部逻辑、状态方程等。

1.3.1.1创建自定义发电机模型

打开PowerScript编辑器：

在PSCAD中，选择“Tools”-“PowerScriptEditor”。

编写PowerScript代码：

定义模型的输入输出变量。

编写模型的状态方程和逻辑代码。

//定义模型参数

parameterH=0.5;//惯性常数

parameterD=0.01;//阻尼系数

parameterPn=1000;//额定功率(MW)

parameterVn=230;//额定电压(kV)

parameterFn=60;//额定频率(Hz)

//定义输入输出变量

inputdoublePe;//机械功率(MW)

inputdoubleVt;//机端电压(kV)

inputdoubledelta;//机械角(rad)

outputdoubledelta;//机械角(rad)

outputdoubleomega;//角速度(pu)

//定义内部状态变量

statedoubleomega;//角速度(pu)

statedoubledelta;//机械角(rad)

//定义模型的状态方程

derivative

delta=omega*2*pi*Fn;//机械角的变化率

omega=(Pe-Pn)/(2*H*Pn)-D*(omega-1);//角速度的变化率

//定义模型的输出方程

output

delta=delta;//输出机械角

omega=omega;//输出角速度

保存并编译模型：

保存脚本文件。

在PowerScript编辑器中选择“Build”-“Compile”进行编译。

将模型添加到仿真系统中：

将编译后的模型拖拽到工作区。

配置模型参数和连接。

1.3.2使用C++创建自定义模型

PSCAD支持使用C++进行更高级的模型开发。通过C++，用户可以利用更强大的编程能力来实现复杂的仿真逻辑。

1.3.2.1创建自定义发电机模型

设置C++开发环境：

安装VisualStudio或其他C++开发工具。

配置PSCAD的C++开发环境。

编写C++代码：

定义模型参数和输入输出变