PSCAD在电力系统电磁暂态仿真应用技术

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实验的方法，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。电力系统分析包括稳态分析、故障分析和暂态分析三方面内容。

1．1．1 电力系统稳态分析

主要研究电力系统稳态运行方式的性能，包括系统有功功率和无功功率的平衡，网络节点电压和支路功率的分布等，解决系统有功功率和频率调整，无功功率和电压控制问题。

潮流计算是进行电力系统稳态分析的主要方法。潮流计算的结果可以给出电力系统稳态运行方式下各节点电压相量和各支路功率分布。通过调整系统运行方式的给定条件，进行必要的潮流计算，可以研究并从中选择经济上合理、技术上可行、安全可靠的正常方式，及时发现电力网元件如变压器和线路过负荷、母线电压越限等异常工况并做出适当处理。潮流计算还给出电力网的功率损耗，便于进行网损分析，并进一步制定降低网损的措施。潮流计算还可用于电力系统事故预想，通过模拟发电厂、线路、变压器等元件的开断，分析其引起潮流分布的相应改变，确定事故影响的程度和防止事故扩大的措施。潮流计算也用于输电线路工频过电压研究和调相、调压分析，为确定超高压线路并联补偿容量、变压器可调分接头设置、发电机额定功率因数等系统规划设计的主要参数以及线路绝缘水平提供部分依据。潮流计算还是考虑负荷电流的短路电流计算和稳定计算的基础，为这些计算提供初始运行方式。

电力系统谐波分析也是电力系统稳态分析的一项重要内容。它主要是通过谐波潮流计算，研究在特定谐波源作用下，电力网内谐波电流和电压的分布，确定谐波源的影响，从而制定消除谐波的措施。

1．1．2 电力系统故障分析

主要研究电力系统中发生单一或多重故障时，故障电流、电压及其在电力网中的分布。

短路电流计算是故障分析的主要内容。短路电流计算的目的，是通过计算短路电流大小，确定短路故障的严重程度，选择电气设备参数，整定继电保护，分析系统中正序、负序及零序电流的分布，从而确定其对电气设备和系统的影响等。电力系统可能发生多重复杂故障的异常工况，如输电线路一点单相接地，同时一侧断路器单相跳开即是一种同时发生的二重复杂故障。复杂故障短路电流的计算对分析电力系统事故、校验继电保护装置整定、分析系统中故障电流的分布等有重要作用。1．1．3 电力系统暂态分析

主要研究电力系统受到扰动后的电磁和机电暂态过程，包括电磁暂态过程的分析和机电暂态过程。 1．电磁暂态过程的分析。主要研究电力系统故障和操作过电压及谐振过电压，一次与二次系统相互作用的控制暂态过程，以及电力电子设备的快速暂态过程，为变压器、断路器等高压电气设备和输电线路的绝缘配合和过电压保护的选择，降低或限制电力系统过电压技术措施的制定，以及电力电子控制设备的设计提供依据。 2．机电暂态过程分析。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，切除或投入线路、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。为选择规划设计中电力系统的网络结构，校验和分析运行中电力系统的稳定性能和稳定破坏事故，制定防止稳定破坏的措施提供依据。静态稳定分析是研究电力系统受到小扰动后的稳定性能，为确定输电系统的输送功率，分析静态稳定破坏和低频振荡事故的原因，选择发电机励磁调节系统、电力系统稳定器和其他控制调节装置的型式和参数提供依据。

近年来，随着电力系统规模扩大和互联程度的提高，长过程稳定分析和电压稳定分析作为机电暂态过程分析的组成部分得到了进一步发展。

第二章电力系统电磁暂态基本理论

2．1 基本概念短路是电力系统的严重故障。所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。

2．1．1 短路产生的原因

产生短路的原因很多，主要有如下几个方面： 1．元件损坏，例如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路等；

2．气象条件恶化，例如雷击造成的闪络放电或避雷器的动作，架空线路由于大风或导线履冰引起电杆倒塌等；

3．违规操作，例如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等；4．其他，例如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。

2．1．2 短路的后果

随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下的几个方面： 1．短路故障使短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流，由于短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。 2．短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。 3．短路时系统电压大幅度下降，对用户影响很大。系统中最主要的电力负荷是异步电动机，它的电磁转矩同端电压的平方成正比，电压下降时，电动机的电磁转矩显著减小，转速随之下降。当电压大幅度下降时，电动机甚至可能停转，造成产品报废，设备损坏等严重后果。

4．当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的发电厂可能失去同步，破坏系统稳定，造成大片地区停电。这是短路故障的最严重后果。

5．发生不对称短路时，不平横电流能产生足够的磁通在临近的电路内感应出很大的电动势，这对于架设在高压电力线路附近的通讯线路或铁道讯号系统等会产生严重的影响。

2．2 短路故障类型

在三相系统中，三相同时短接的情况称为三相短路。由于各相阻抗相同，三相对称，

所以又称为对称短路。电力系统在同一地点所发生的不对称短路有：两相短路、两相接地短路和单相接地短路。在发生此类短路时，三相系统将处于不对称状态。

2. 2. 1三相短路

1 ?电力系统节点方程的建立

利用节点方程作故障计算，需要形成系统的节点导纳(或阻抗)矩阵。首先根据

给定的电力系统运行方式制订系统的等值电路，并进行各元件标幺值参数的计算，然后利用变压器和线路的参数形成不含发电机和负荷的节点导纳矩阵Y N。

发电机作为含源支路通常表示为电势源E i与阻抗Z i的串联支路，接于发电机端节点i和零电位点之间，电势源E i的施加点I '称为电势源节点，而支路的端节点i 则为无源节点。在建立节点方程时，经常将发电机支路表示为电流源I i和导纳y i的并联组合，电流源I i的注入点i称为电流源节点，而节点I '则成为零电位点(短路点)。接入发电机支路后，Y N阵中与机端节点i对应的对角线元素应增加发电机导纳 y i。

有源支路用电流源表示时，最终形成的系统节点导纳矩阵丫和Y N阵同阶。在需

要利用已知电势进行短路计算时，是否需要增设电势源节点并相应扩大导纳矩阵的阶次，这取决于所选用的求解方法。

节点的负荷在短路计算中一般作为节点的接地支路并用恒定阻抗表示，其数值由

短路前瞬间的负荷功率和节点实际电压算出，即

* *

Z LD.K=Vf2，S LD.K或 y LD.K =S LD.K V K ( 2-1 )

节点K接入负荷，相当于在Y N阵中与节点k对应的对角元素中增加负荷导纳 y LD.K。

最后形成包括所有发电机支路和负荷支路的节点方程如下

YV=I (2-2)

式中，丫阵与Y N阶次相同，其差别只在于Y N阵不含发电机和负荷；节点电流向量I 中只有发电机端节点的电流不为零。有非零电流源注入的节点称为有源节点。

系统中的同步调相机可按发电机处理。在进行起始次暂态电流计算时，大型同步电动机、感应电动机以及以电动机为主要成分的综合负荷，特别是在短路点近处的这些负荷，必要时也可以用有源支路表示，并仿照发电机进行处理。

在电力系统短路电流计算的工程计算中，许多实际问题的解决并不需要十分精确的结果，于是产生了近似计算的方法。在近似算法中主要是对系统元件模型和标幺参数计算作了简化处理。在元件模型方面，忽略发电机、变压器和输电线路的电阻，不计输电线路的电容，略去变压器的励磁电流，负荷忽略不计或只作近似估计。在标幺参数计算方面，选取各级平均额定电压作为基准电压时，忽略各元件的额定电压和相应电压级平均额定电压的差别，认为变

压器变比等于其对应侧平均额定电压之比，即所有变压器的标幺变比都等于1。此外，有时还假定所有发电机的电势具有相同的相位，加上所有元件仅用电抗表示，这就避免了复数运算，把短路电流的计算简化为直流电路的求解。2?利用节点阻抗矩阵计算短路电流

假如系统中的节点f经过渡阻抗Z f发生短路。这个过程阻抗Z f不参与形成网络

的节点导纳(或阻抗)矩阵。

保持故障处的边界条件不变，把网络的原有部分同故障支路分开。容易看出，对于正常状态的网络而言，发生短路相当于在故障节点f增加了一个注入电流一I f。

因此，网络中任一节点i的电压可表示为

V i =j：Z j I j -Z if I f (2-3)

式中，G为网络内有源节点的集合。

由式(2-3)可见，任一节点i的电压都由两相跌加而成。第一项是三符号下的总合，它表示当I f =0时由网络内所有电源在节点i产生的电压，也就是短路前瞬间

.(0)

正常运行状态下的节点电压，这是节点电压的正常分量，记为V i。第二项是当网络

中所有电流源都断开，电势源都短接时，仅仅由短路电流I f在节点i产生的电压，

这就是节点电压的故障分量。上述两个分量的叠加，就等于发生短路后节点i的实际电压，即

.(0) .

V f =V f -Z if I f (2-4)

公式(2-4 )也适用于故障点f,于是有

.(0) .

V f -V f —Z ff I f (2-5)

.(0)

式中，V f \：Zij l j是短路前故障点的正常电压；Z ff是故障节点f的自阻抗，也称

输入阻抗。

方程式（2-4）也可以根据戴维南定理直接写出。 方程式（2-4）含有两个未知量V f 和

I f ，需要根据故障点的边界条件再写出一个方程才能求解。这个条件是

V f -z f I f -0 (2-6)

而网络中任一节点的电压 ..

（0）

Z if .

（0）

V i 二V i -

V f （2-8）

Z ff +

Z f

任一支路电流

, kV p-V q

I pq 二 -------

z pq

对于非变压器支路，令k=1即可。

从计算公式（2-7 ）和（2-8 ）可以看到，式中所用到的阻抗矩阵元素都带有列标 f 。这就是说，如果网络在正常状态下的节点电压为已知，为了进行短路计算，只须 利用节点阻抗矩阵中与故障点f 对应的一列元素。因此，尽量是采用了阻抗型的节点 方程，但是并不需要作出全部阻抗矩阵。 在短路的实际计算中，一般只需形成网络的 节点导纳矩阵，并根据具体要求，求出阻抗矩阵的某一列或某几列元素即可。

在不要求精确计算的场合，可以不计负荷电流的影响。在形成节点导纳矩阵时， 所有节点的负荷都略去不计，短路前网络处于空载状态，各节点电压的正常分量的标 幺值都取作等于1,这样，公式（2-7 ）和（2-8 ）便分别简化成

1

I 1

—

（ 2-10）

Z ff Z f

V i=1 - Z

if

Z ff Z f

(2-11 )

金属性短路时Z f =0， 因此只要知道节点阻抗矩阵的相关元素就可以做短路计算了。 3?利用电势源对短路点转移阻抗计算短路电流

由方程式（2-4） (0)

V f Z ff - Z f

和（2-5）可解出

（2-7）

(2-9)

在电力系统短路的实际计算中，有时需要知道各电源提供的短路电流， 或者按已知的 电源电势直接计算短路电流。在这种情况下，电势源对短路点的转移阻抗就是一个很 有用的概念。对于一个多源的线性网络，根据叠加原理总可以把节点f 的短路电流表 示成

I f 八 E iZfi

（ 2-12）

i .G

式中，G 是有源支路的集合，E i 为第i 个有源支路的电势，z fi 便称为电势源i 对短 路点f 的转移阻抗。

根据公式（2-12），当网络中只有电势源i 单独存在，其他电源电势都等于零时， 电势

E i 与短路点电流I fi 之比即等于电源i 对短路点f 的转移阻抗Z fi ，也就是电势源 节点I'和短

路点f 之间的转移阻抗；电势E i 与电源支路m 的电流I,之比即等于电 源i 和电源m 之间的转移阻抗z mi ，也就是电势源节点I '和电势源节点m 之间的转 移阻抗。

利用节点阻抗矩阵可以方便地计算转移阻抗。当电势源

E i 单独存在时，相当于

./ . （0） .

在节点i 单独注入电流l i 工丘厂乙，这时在节点f 将产生电压V fi -Z fj I i ，若将节点

（0） /

f 短路，便有电流I fi =V fi /Z ff 。于是可得 E i Z ff

Z fi 二一 Z i

I fi Z

fi

同理可以得到电势源

Z

im - Z i Z m ■ Z

im

通过电流分布系数计算转移阻抗也是一种实用方法。 对于多电源系统，令所有电 源电势都等于零，只在节点f 接入电势E ，使产生电流I f =E Z ff 。这时各电源支路 电流对电流I f 之比便等于该电源支路对节点f 的电流分布系数。电源i 的电流分布 系数为 C j = I i 「I f

电流分布系数也可以利用节点阻抗矩阵进行计算。节点

f 单独注入电流-I f 时，

（2-13）

i 和电势源m 之间的转移阻抗为 （2-14）

第i 个电势源支路的端节点 i 的电压为V if =-Zif I f ，而该电源支路的电流为

I i - -V i Z 。由此可得

对照公式（2-13），计及Z if =Zfi ，这样便可得到计算转移阻抗的又一个公式 电流分布系数是说明网络中电流分布情况的一种参数， 它只同短路点的位置、网 络的结构和参数有关。对于确定的短路点网络中的电流分布是完全确定的。不仅电源 支路，而且网络中所有支路都有确定的电流分布系数。若令电势 E 的标幺值与Z ff 的 标幺值相等，便有I f =1，各支路电流标幺值即等于该支路的电流分布系数。分布系 数实际上代表电流，它是有方向的，并且符合节点电流定律。 在PSCA 中的三相短路设置：

图2-1三相短路设置图

2. 2. 2两相短路接地

b 和

c 相短路接地。故障处的三个边界条件为

I fa = 0,V fb = 0,V fc = 0

这些条件同单相短路的边界条件极为相似，只要把单相短路边界条件式中的电流换 为电压，电压换为电流就是了。 用序量表示边界条件为

Z

if (2-15)

Z fi

Z ff C i

(2-16)

Z i

I fa ⑴■ I fa(2) ■ I fa(3) = 0 V fa (1) =V fa (2) = V fa (3)

根据边界条件可得

以及

.

X

ff (0) .

I fa(2)

I fa(1)

X

ff (2)

' X

ff (0)

. X

ff ⑵

I

I fa(0)

I fa(1)

X ff(2) * X ff (0)

短路点故障相的电流为

根据上式可以求得两相短路接地时故障相电流的绝对值为

短路点非故障相电压为

在PSCA 中的两相短路接地设置:

fa(1)-

j(X ff (i)

V f

'X

ff (2) 〃X ff(3)

(2-18)

V fa(1) = V fa(2) =V fa(3)=

X ff (2)X ff (0)

X ff (2) X ff (0)

fa(1)

I fb 2 2

I fa ⑴ a I fa(2) - I fa (0)

X ff(2) ' aX ff(0) ■

)I fa(1)

X ff (2) X ff (0)

I fc = a I fa(1) - a 2

I fa(2) - I fa(0) = (a 2

2

X

ff (2) a X

ff (0)、.

)I

fa(1)

X

ff (2) X

ff (0)

(2-20)

(1.1

) f

(X ff (0) ff (2) ff

(0)

ff (2)

fa(1)

(2-21)

V fa =3V fa(1)

3X

ff ⑵ X

ff (0)

X -- X ff (2)

ff

(0)

fa(1)

(2-22)

(2-17)

(2-19)

A

V

Timed Fault

Logic

旷

*

FAULTS CA

4

B->( G

_L

1

图2-2两相短路接地设置图

2. 2. 3两相短路

B 相和c 相短路。故障处的三个边界条件为 I fa 二 0,1 fb ■ I fc = 0,V fb 二 V

fc 用对称分量表示为 I fa(1) ■ I fa(2) ■ I fa(0) = 0 2 2 a I fa(1) ' a I fa( 2) ' I fa(0) ' a I fa(1) ' a I fa (2) ' I fa(0) — 0 ( 2-23) 2 2 a V fa(2) - aV fa(2) - V fa(0) = aV fay ■ a V fa(2) - V fa(0) 整理后可得 I fa(0)二 0 I fa(1) I fa(2) =0 ( 2-24) V fa(1) = V fa(2) 根据这些条件，我们可用正序网络和负序网络组成两相短路的复合序网 流等于零，所以复合序网中没有零序网络。 利用这个复合序网可以求出 .(0) V f I fa(1) - ( 2-25) j(X f(l) X f (2)) 因为零序电

I fa(2) - - I fa(1) V fa(1) =V fa(2) = —jX f(2) I fa(2) = jX ff(2) I fa(1) 短路点故障相的电流为 (2-26)

= a 2

l fa(i) ■ a I fa(2) ■ I fa(0) =(a ? - a) I fa ⑴

(2-27)

I fb

fa(1)

b、c两相电流大小相等，方向相反。它们的绝对值为I2=l fb =l fc ?3l fa(i) (2-28 )

短路点各相对地电压为

V fa =V fa(1) V fa(2) V fa(0) = 2V fa(1) = j 2X ff (2) I fa⑴

2 .

. . . 1 .

V fb = a V fa(1) - aV fa(2) - V fa(0) = -V fa(1) V fa ( 2-29)

2

1

V fc 二V fb 一一V fa ⑴V fa

2

可见，两相短路电流为正序电流的.3倍；短路点非故障相电压为正序电压的两倍, 而故障相电压只有非故障相电压的一半而且方向相反。

在PSCA中的两相短路设置：

图2-3两相短路设置图

2. 2. 4单相短路

单相短路接地时，故障处的三个边界条件为

I fa = 0,V fb = 0,V fc = 0 用对称分量表示为

V fa(1) V fa(2) V fa(0) =0

2

2 ■

a I fa(1) ■ a I fa(2) I fa(0) =0

经过整理后便得到序量表示的边界条件为

V fa (1) ' V fa(2) ' V fa(0) - 0

I fa(1)二I fa(2) = I fa(0)

a I fa (1) a I fa(2) I fa (0) — 0

(2-30)

E eq —

ff (1)

I fa (1)二 V fa(1)

联立求解方程组

-jX ff(2) I fa(2)二 V fa(2)

( 2-

31 )

-jX ff (0) I

fa(0)

— V

fa(0)

及(2-30)可得

(0)

I V f

I fa(1)

j (X ff ⑴■ X ff(2) ■ X ff(0))

公式（2-32）是单相短路计算的关键公式。短路电流的正序分量一经算出，根据边界 条件（2-30）和方程式（2-31），即能确定短路点电流和电压的各序分量

I fa (2) = I fa(0) = I fa(1)

(0)

V fa(2) = - jX ff (2) I fa(1) V fa （0） = — jX f （0）I

fa （1）

电压和电流的各序分量，也可以直接应用复合序网来求得。根据故障处各序量之间的 关系，将各序网络在故障端口联接起来所构成的网络称为复合序网。

与单相短路的边

界式（2-30）相适应的复合序网。用复合序网进行计算，可以得到与以上完全相同的 结果。 利用对称分量的合成算式，可得短路点故障相电流

.(1) . . . . .

I f = I fa = I fa(1) ' I fa (2) ' I fa(0) =31 fa(1) (2-34)

.(0)

3V f

j (X

ff (1) X ff (2) X ff (0))

由上式可见，单相短路电流是由短路点的各序输入电抗之和限制。

X ff （1）和X ff （2）的大

小与短路点对电源的电气距离有关，X ff （0）则与中性点接地方式有关。通常

X ff （1）、X ff （2），当X ff （0）：：： X f （1）时，单相短路电流将大于同一点的三相短路电流 短路点非故障相的对地电压

2 2 2

V fb 二 a V fa(1) ■ aV fa(2) V fa(0) = j[(a -a)X ff(2) (a 「1)X ff(0)] I fa(1)

(2-36)

2

百

2

V fc =aV V fa (2)

ff (2)

(a-1)X ff(0)

] I

fa(1)

(2-32)

V fa(1) =V f

-jX

ff (i)

fa

(1)

= j ( X ff(2) ■ X ff(0) ) I fa (1)

(2-33)

.(1)

I f

(2-35)

选取正序电流I fa⑴作为参考向量，可以作为短路点的电流和电压向量图。l fa(0)和I fa(2) 都与I fa⑴ 方向相同、大小相等，V fa ⑴ 比I fa⑴超前90 °，而V fa⑵和V fa(0)都要比I fa(1)落后

90°。

非故障相电压V fb和V fc的绝对值总是相等，其相角入与比值X ff(0)/X ff(2)有关。当 X

ff(0) > 0时，相当于短路发生在直接接地的中性点附近，V fa(0) ：0 , V fb与V fc正好反相，即

入=180°，电压的绝对值为—V；0)。当X ff(0)，::时，即为不接地系统，

2

单相短路电流为零，非故障相电压即等于故障前正常电压，夹角为 120°。

在PSCA中的单相短路设置：

图2-4单相短路设置图

电力系统的运行经验表明，各类短路发生的次数在短路总次数中所占的百分比是不同的。其中单相接地短路较多，而相间短路较少。但是不能由此就轻视相间短路的研究，特别是三相短路，虽然它发生的机会较少，但情况较严重，又是研究其他短路的基础，所以要予以足够的重视。

2. 3电磁暂态过程的基本解法

电磁暂态计算一般都在相空间求解，它是在离散的时间点t,2 ：t,...., nW上求解各元件上的电压或电流值。在元件等值计算电路的基础上，将网络的暂态计算变成在各离散时间点上直流电阻网络的计算。一个有 N个节点的网络可由N个线性方程式形成的节点方程组表示

Gu(t) =i(t) -1 (2-37)

式中G为由网络中等值计算电阻形成的节点电导矩阵；u(t)为节点电压列相量；I为由(t 一.址)时刻的电压和电流值计算而得到的等值电流源列向量。如果将网络分成两

块，未知电压的节点属于块A，已知电压的节点属于块B,由式求出未知电压为

G AA U A (t) = i A (t) - I A - G AB U B (t)(2-38)

在初值计算的基础上，对于每一时步可以计算出式(14)的右端量，并从线形方程组

解出U A(t)。

第三章PSCAD/EMT DC件介绍

3 . 1PSCAD/EMTDC件功能简介

3. 1. 1 PSCAD/EMTDC件简介

PSCAJZEMTDC(Electro— Magnetic Transient inDC System,直流电磁暂态计算程序)是目前世界上广泛使用的一种离线仿真电力系统分析软件，是分析和研究直流输电系统和交直流相互影响等问题的有力工具. 1976年Dennis Woodford博士为了研

究高压直流输电系统，在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了初版EMTDC多年来该高

压直流输电研究中心在Denis Woodford博士的领导下对EMTD的元件模型库和功能不断进行完善，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，特别是PSCA图形界面(GUI)的开发成功，使用户能更方便地使用EMTD进行电力系统仿真计算，该软件还可以作为实时数字仿真器(RTDS)的

前置端.EMTD是 PSCA0EMTD仿真的核心程序，PSCA是与EMTD完美结合的一个强大的图形用户界面，用户可以在一个完全集合的图形环境下构造仿真电路，运行、分

析结果，处理数据，从而保证研究工作的质量和效率. PSCA0EMTD有3种版本，其

特点如下表所示.

表3-1 PSCAD/EMT DC三种版本比较

(1)工作站版PSCA0EMTDC工作站版的PSCA0EMTD运行在UNIX操作系统下，其运行十分稳定，且用户界面PSCA的操作也十分方便.

(2)PC版PSCA0EMTD(个人版的PSCA0EMTD是一个免费软件，具有标准的

WINDOWS (Win dows 9598/ NT)界面.清华大学电力系统国家重点实验室和中国电力科学研究院相继从University of Manitoba 引进了新版PSCA0EMTD软件包.

3. 1. 2PSCA0EMTDC勺功能

1.直流输电控制保护系统参数优化的研究功能；

2.故障暂态工况的离线分析功能，在负荷变化、电压或电流整定值改变等情况下的系统动态特

性研究功能，直流输电系统不同控制方式或运行方式间的相互转换时的动态特性研究功能；3．交直流联网系统的相互作用研究功能； 4．在非理想条件下直流输电系统的谐波特性研究功能；

5?利用PSCAJZEMTD程序的MATLAB口进行可视化数值计算功能；

6．工程数据库功能，直流输电系统数字仿真模型中包含了系统的结构和参数、一次

主设备的结构和参数、HVD控制保护系统的结构和参数等；

7．可进行电力系统时域和频域计算仿真，反映电力系统遭受扰动或参数变化时，电参数随时间变化的规律；

8?可广泛应用于高压直流输电、FACT控制器的设计，以及电力系统谐波分析、电力电子领域的仿真计算．

3. 1. 3PSCA0EMTD主要特点

（一） PSCAD/EMTDC件的主要特点

1.数字计算机不可能连续地模拟暂态现象，只能在离散的时间点（步长At）求解.△ f 可以根据需要进行选择.为了使仿真具有较高的精度并避免仿真时间过长，步长△

￡ 一般为 25?50tts .

2.PSCAjyEMTD的元件模型库（Library）提供了很多常用的电力系统元件模型，但在实际的直流输电系统中，有很多元件具有特殊的功能和特性，为了准确地在仿真模型中表达这些元件，需要用户自定义元件模型，在所建立的仿真系统中，可根据需要对交流系统中的发电机、线路、负荷、变压器等采用不同的模型．

3.可通过弹起菜单修改仿真系统中某个元件的参数，PSCA0EMTD具有图形用户界面，所有元件的参数均可通过弹起菜单输入．

4.可在PSCA0EMTD软件的运行环境Run time中显示曲线，在程序的运行过程中可以

观察到曲线的变化情况；也可以把滑块、按钮、刻度盘和仪表等加在Ru ntime中，以

便交互地控制程序；可以通过曲线显示输出，也可以通过仪表进行模拟或数字显示． 5．可对包含复杂非线性元件（如直流输电设备）的大型电力系统进行全三相的精确模拟，其输入、输出界面非常直观．

6．使用方便，操作简单，其许多模型的容忍力、复杂的代数式和方法对用户都是公开的，从而使用户集中精力对结果进行分析，而不是将重点放在数学建模上．

7. EMTD模型分析由于没有统一的网络初始化程序，在仿真中，各物理量均从零开始计算，但

发电机在这种条件下很难达到稳态，这就需要事先用其他程序计算出一个潮

流结果作为初始条件．

8．图形用户界面使所有的仿真均在一个集成的环境下完成，仿真的许多特性，如电路组合、控制运行时间、结果分析和报告等均能得到体现．

9.PSCA0EMTD在系统最大规模上有限制，电力系统元件的数据以菜单/表格形式输入，同时可以方便地得到电力系统元件模型举例和相关数据，因而可快速建立电力系统模型，这对于工程的初始阶段大有用处.

10.PSCA/EMTD是在一定的时域内采用逐步法进行计算的，因此，一般认为仿真过程较短，只适合于进行 1 2 S 以内的电磁暂态计算，往往不能描述一个完整的动态过程.但在实际计算分析中经常需要进行这样的描述.

（二） EMTD的运算

从开始到完成一次EMTD（算题包括如下步骤：

1.利用文件管理系统生成一个工程和算题名

2.利用建模模块建立电力系统模型

3.利用运行模块进行 EMTDC 模拟计算

4.通过单曲线绘图对模拟结果进行分析并利用多曲线绘图模块产生可直接用于研

究报告的模拟结果图形（三） PSCAD/EMTD与EMTP和ATP的不同1.最大的不同当然是PSCADH 形用户界面。模拟的所有方面（即电路的绘制，数据的入口，结果的可视化，结果和设置的控制等等）都是图形化地实现。准备和实验系统模拟的速度特别是计算大型复杂系统的速度，通常都要比用ATP或 EMTP快得多。2.通过PSCA图形界面，能够在线调整增益，时间常数和设置，这使得用户能够方便地修改电路元件而无需重新运行例子。3. EMTDC的内部运算法则在其核心部分使用梯形积分。（如同EMTP/AT一样）。这是由赫尔曼.多梅尔在他1969年的著名论文中就定义了。然而许多串联和并联的电路元件被算术地分解，通过使用少得多的节点和支路来加速求解。

因而求解就快，灵活和在数字上稳定。（比其它程序要稳定和可靠得多。）4. EMTDC 使用一种 2 部分稀疏最佳运算法则作为其主要解决方案，因而开关的操作非常快。 EMTD同时使用分系统方法，这种方法的优点是基于通过行波输电线路分割的系统在数学上是相互独立的。

3 . 2PSCAD/EMTC模块介绍

3.2. 1文件管理系统当用户涉及PSCAD寸所遇到的第一个软件模块就是文件管

理系统。采用一种工程 /算题/文件的分层结构来表示用户进行电力系统模拟研究的数据库结构。如果得到授权可以进入该数据库 , 这样 , 局部网上的不同用户可以共享同一个数据库。

从文件管理软件模块可以直接进行诸如备份、储存、文件编缉、拷贝和删除等操作。

通过选择文件管理模块屏幕右上角的适当菜单可调用PSCA的其它软件模块,很多情

况下将所有的软件模块同时激活 , 有些模块的图像可能暂时隐藏在正在处理的模块图像之下。3．2．2 各种模块简介

1.建模(DRAFT模块建模程序包是PSCADi序族中最有功效的。借助建模包,用户可以用图形的方法建立需要进行模拟研究的电力系统模型。通过选择不同的功能 , 建模包可以为EMTD或RTDS 莫拟研究准备必需的文件。

电力系统元部件图像位于调色板中 (建模窗口的右侧 )并可移至画布上 (左侧), 通过将各元部件模型互连便完成了电力系统模型。不同元部件模型所需的参数可在调用这些模型时屏幕上出现的菜单中直接输入。具有大量互联元部件的电力系统模型同样易于处理, 因为画布部分可分为很多层次并可在屏幕上滚动显示。

当用户完成了模型构筑时 , 可以通过基于 PS 格式的激光打印机或者可以接受 HP-GL命令的绘图仪输出硬拷贝。

2.架空线(T-LINE)和电缆(CABLE)模块确定架空输电线和电缆的行波模型所需数据的计算过程是相当复杂的。为了确定变换矩阵、模式传输时间和波阻抗 , 需要进行特征值分析。为了完成这种分析,需要使用T-LINE和CABLE莫块。通过功能选择可以产生单频率模式模型或者完全的频率相关行波模型。

架空线模型所需要的数据有导线的空间相对位置以及导线的半径和电阻率。对于电

缆, 每一导电层和绝缘层的半径和特性都是必需的。

由T-LINE和CABLE莫块所产生的数据可以直接输入到 PSCA啲建模(DRAFT)模块中。

3.运行(RUN TIME)模块运行模块中的EMTDC操作员控制台软件模块和 RTDS空制台软件模块可分别为运行EMTDC口 RTDS提供控制操作功能和数据收集系统功能。软件中提供了完善的界

面 , 允许使用者装入、启动或停止一个模拟算题 , 并可在模拟过程中与之通讯。由于采用了多种仪表和模拟过程数据在线绘图 , 允许使用者获得相关模拟算题的即时反馈。使用者所激发的动态过程 , 如整定值改动、开关操作以及故障触发可以通过操纵滑触头、电位器、开关和按钮进行。

4.单曲线绘图(UNIPLOT)和多曲线绘图(MULTIPLOT模块EMTDC和RTDS所产生的数据的分析和绘图是通过单曲线绘图模块进行的。可以对数据进行标尺整定和通用格式整定。对于绘图用的数据可直接进行傅里叶分析。如果要处理大量的数据 , 可以通过编程的办法形成自动处理顺序。

多曲线绘图模块可以将单曲线绘图模块绘出的曲线整理成适合报告应用。可将多根曲线组合安

PSCAD在电力系统电磁暂态仿真的应用

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1章-电力系统电磁暂态概述

第1章电力系统电磁暂态概述 1.1 电力系统电磁暂态现象.................................................................................... 1.2 电力系统电磁暂态分析的目的........................................................................ 1.3 电力系统电磁暂态研究的方法........................................................................ 1.4 电力系统电磁暂态仿真的特点........................................................................ 1.5 电力系统数字仿真............................................................................................ 思考与练习题 1.1 电力系统电磁暂态现象 (2) 1.2 电力系统电磁暂态分析的目的 (4) 1.3 电力系统电磁暂态研究的方法 (5) 1.4 电力系统电磁暂态的特点 (7) 1.4.1 频率范围广 (7) 1.4.2 元件模型因计算目的而异 (8) 1.4.3 行波现象和分布参数 (10) 1.4.4 非线性元件和开关操作 (16) 1.4.5 元件参数的频率特性 (17) 1.4.6 时间跨度的要求 (18) 1.5 电力系统数字仿真 (18) 1.5.1 电力系统数字仿真的分类 (18) 1.5.2 电力系统数字仿真的优点 (20) 1.5.3 电力系统数字仿真软件 (21)

国内外电力系统仿真技术

1国内外电力系统仿真技术 1.1电力系统仿真技术发展概述 目前，电力系统的仿真技术主要有三大类，即电力系统动态模拟仿真技术、电力系统数模混合式仿真技术以及电力系统全数字仿真技术。 1.1.1电力系统动态模拟仿真技术 电力系统动态模拟仿真技术采用动态模拟装置，也就是物理仿真系统。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。其原理是用比原型系统在规格上缩减一定比例的方法建立物理模型系统，通过在物理模型上做试验代替在实际系统中的试验。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。 1.1.2电力系统数模混合式仿真技术 电力系统数模混合式技术采用数模混合仿真系统，这种技术一般是用数字仿真模型模拟发电机、电动机、控制系统等，变压器、交流输电线路、直流输电换流阀组和控制装置等元件仍采用物理模型。其优点是综合了数字仿真和物理仿真优势，能够较真实地模拟一些系统电气元件，准确地反映系统的动态过程，缺点是接口环节多、试验接线工作量大和仿真规模受限。 1.1.3电力系统全数字仿真技术 电力系统全数字仿真系统是进入20世纪90年代以来发展起来的一种仿真技术。全数字仿真系统内所有元件都采用数字仿真模型。这种仿真系统对于计算方法和计算机运算处理速度的要求很高。全数字仿真系统的优点是不受被研究系统规模和结构复杂性的限制，计算速度快、使用灵活、扩展方便、成本相对低廉，

是当前电力系统仿真系统发展的主要方向。尤其是近年来随着数字计算机和并行技术的发展而出现的基于高性能PC机群的全数字仿真系统使得其价格低廉、升级扩展方便的优势更为突出，电力系统全数字实时仿真得到了越来越广泛的应用。 全数字仿真系统优势明显，是当前仿真系统的发展趋势。随着电力系统的发展，系统规模和复杂程度的增加，采取物理模拟的方法对实际系统进行仿真受到限制。由于电力系统数字仿真具有不受原有系统规模和结构复杂性的限制、保证被研究和试验系统的安全性、具有良好的经济性和便利性、可用于对设计未来系统性能的预测等优点，现已成为分析、研究电力系统必不可少的工具。随着计算机和数值计算技术的飞速发展，为电力系统数字仿真的发展提供了坚实的基础，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离线数字仿真和实时数字仿真。 电力系统离线数字仿真是在计算机技术发展的基础上，建立电力系统物理过程的数学模型，用求解数学方程的方法来进行仿真研究。电力系统仿真软件根据动态过程中系统模型和仿真方法的不同，离线数字仿真可以分为电磁暂态过程仿真、机电暂态过程仿真和中长期动态过程仿真。电磁暂态数字仿真是用数值计算方法对电力系统中从数微秒至数秒之间的电磁暂态过程进行仿真模拟。电磁暂态仿真程序普遍采用的是电磁暂态程序（简称为EMTP），中国电力科学研究院在EMTP基础上开发了EMTPE。另外，加拿大Manitoba直流研究中心的EMTDC、加拿大哥伦比亚大学的MicroTran和德国西门子的NETOMAC，都具有与EMTP 相似的软件功能；机电暂态数字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。国际上常用的机电暂态仿真程序有美国的PSS/E和ETMSP、ABB的SYMPOW、西门子的NETOMAC，国内主要采用中国电科院的PSASP和中国版的BPA；电力系统中长期动态过程仿真是电力系统受到扰动后较长过程的动态仿真，主要用来分析电力系统内较长时间的动态特性。国际上主要采用的中长期动态过程仿真程序有EUROSTAG程序、LTSP程序、EXTAB程序，另外PSS/E和MODES程序也具有长过程动态稳定计算功能。 电力系统实时数字仿真系统是基于现代计算机技术开发的体系机构和大型电力系统电磁暂态仿真软件系统，可以进行电力系统电磁暂态的全过程实时模

基于PSCAD4.2电力系统距离保护的仿真分析

基于PSCAD4.2电力系统距离保护的仿真分析 摘要:简要地介绍了PSCAD4.2软件及其工具箱，分析了输电线路距离保护的基本原理，并利用软件提供的工具箱搭建了距离保护仿真模型，设置了输电线路可能发生的接 地故障和相间故障，最终得出了不同故障类型下输电线路的电压、电流以及其他量 的变化规律的波形，从而实现了三段式距离保护的作用。仿真波形结果表明：利用 该软件建立的模型是能够准确反应距离保护的作用机理，即距离保护装置能够快速 响应故障信号并动作于断路器，实现输电线路的保护。 关键词: PSCAD4.2；距离保护；接地故障；仿真 Analysis of power system distance protection simulation based on PSCAD4.2 Abstract: Briefly introducing PSCAD4.2 software and its toolbox ,then analyzing the basic principle of the transmission line distance protection , and use the toolbox that the software provides to build a protection simulation model and set a ground fault and phase transmission line failures the system may occur, at last obtain the voltage, current and waveform variation of other different types of transmission line failures , enabling three- distances protection. Simulation waveform results showed that: using the model of the software is accurately able to establish the reaction mechanism of the distance protection , distance protection device can quickly respond to the circuit breaker failure signal and act on it to achieve protection of transmission lines . Key words: PSCAD4.2；Distance Protection；Ground Fault；Simulation 0 引言 电力系统保护中，输电线路的保护主要是距离保护，其不受运行方式的影响，继电保护性能得到提高，因而获得广泛的应用[1]。文献[2]过对继电器模块的搭建来得到对电力系统的继电保护，但如果保护原理发生变化则相应的继电器模块也会发生变化，保护模块的移植性不强。目前，虽然电力系统的保护已经进入微机自动化时[3]，但距离保护体系并不十分完善， 其中接地电阻对距离保护的影响表现突出，文献[4-6] 详述了采用自适应的方法来消除接地电阻对距离保护的影响。 PSCAD4.2是一种电力系统电磁暂态仿真软件，尤其在控制系统、无功补偿系统、高压直流输电以及继电保护系统等领域较为活跃，该软件主要对电力系统时域和频率等变量进行 仿真分析，其结果一般以简单易懂的图形界面输出，使得仿真过程清晰、准确而灵活[7-8]。 1 电力系统距离保护的原理 在电力系统继电保护中，距离保护扮演着重要的角色。它满足电力系统的选择性、灵敏性、可靠性以及能够快速切除故障，从而快速恢复电网的正常稳定运行。距离保护是反应于保护安装地点到故障发生处之间的距离(阻抗)，以此来根据阻抗的大小而整定动作时间的一 种保护装置[9]。为了满足选择性、速动性和灵敏性的要求，现在广泛采用的是三段式距离保护，其网络接线如图1。

电力系统暂态稳定仿真研究

毕业论文题目电力系统暂态稳定仿真研究 学院信息与控制学院 专业电气工程与自动化

目录 1绪论 (1) 1.1背景介绍与研究意义 (1) 1.2国内外研究现状 (1) 2电力系统暂态稳定的研究内容 (1) 2.1电力系统暂态稳定概述 (1) 2.2简单系统的暂态稳定分析 (2) 2.2.1功——角特性变化 (2) 2.2.2大扰动后发电机转子的相对运动 (3) 2.2.3等面积定则 (4) 2.3分析电力系统暂态稳定的线性方法 (4) 2.4提高电力系统暂态稳定方法 (6) 3电力系统暂态稳定仿真 (7) 3.1单机无穷大系统建模 (7) 3.2采用的模块及其参数设置 (8) 3.3电力系统暂态稳定性仿真 (10) 3.3.1 变压器经小电阻接地 (10) 3.3.2快速切除故障 (10) 3.3.3投入自动重合闸 (12) 4仿真结果及分析 (12) 4.1系统不稳定 (12) 4.4自动重合闸 (16) 5总结 (17) 参考文献： (17) 致谢 (19)

电力系统暂态稳定仿真研究 严正风 南京信息工程大学信息与控制学院，江苏南京 210044 摘要：本文核心是对电力系统暂态稳定问题的探究。概述了电力系统暂态稳定，着重于保持电力系统暂态稳定的措施。并且通过MATLAB的应用平台组成了三种系统仿真模型，主要采用了快速切除故障、变压器中性点经小电阻接地以及投入重合闸这三种手段，分析各自对电力系统暂态稳定的帮助。通过对仿真结果分析，从而对核心问题作出诠释且得出更好解决问题的措施。 关键词：电力系统；暂态稳定；MATLAB

Study on Transient Stability Simulation of Power System YanZhengFeng School of Information and Control，NUIST, Nanjing 210044,China Abstract:The core of this paper is to investigate the transient stability of power system. The transient stability of power system is summarized, and the measures to maintain the transient stability of power system are summarized. And through the MATLAB application platform is composed of three kinds of system simulation model, mainly by the rapid removal of fault, three methods of transformer neutral grounding via low resistance and input reclosing, the respective analysis on transient stability of power system with the help of. Through the analysis of the simulation results, to interpret the core issues, and to get better solution to the problem. Key words: power system; transient stability; MATLAB

武汉大学电气工程学院丁涛老师综合自动化PSCAD仿真实验

武汉大学 电气工程学院 综合自动化PSCAD仿真实验 姓名:*** 学号:20**302540*** 班级:电气**级*班

一、同步发电机的准同期并列操作 发电机的准同期并列操作，是在同步发电机已经投入调速器和励磁装置，当发电机电压的幅值，频率和相位接近相等时，通过并列点断路器合闸将发电机并入电网运行的一系列动作。 具体参见教材《电力系统自动化》或《自动装置原理》。 1.实验预习 清楚同步发电机准同期并列的概念和原理。 2.实验目的 了解数字仿真软件中发电机组的构成，仿真同步发电机准同期并列操作。 3.实验步骤 （1）将仿真示例copy到电脑。进入PSCAD，打开sync_in_paralell; (2 ) 三个时间的设置 点右键，再点Project setting, 再点Runtime，注意Time setting 三个参数的设置。 Duration of run (sec): 程序计算时间，以秒为单位； Solution time step (sμ): 计算步长，以微秒为单位，两个相邻计算点之间是一个 计算步长； μ，用计算输出的数据来说明，第一个数据的时间坐标是0s, 如上图的200s, 50s μ。 最后一个数据的时间是200s，每两个数据的时间坐标相差50s Channel plot step (sμ): 作图步长，以微秒为单位，图上相邻两个点之间的时间 是一个画图步长。 请将模型计算时间和运行时间区分开，同学们可以看看要得到200s的计算数 据，运行时间是多少。记下点击菜单开始运行和结束运行的实际时间，两者之 差就是运行时间，该时间与电脑性能密切相关。 （3）学习各个元件的使用。 a. 在帮助中没有介绍的元件 例如，双击后有， 表明：点击菜单运行图标，程序计算时间从0开始计时，当计算时间是时，

简单电力系统暂态稳定性计算与仿真

中南大学CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 本科毕业论文(设计) 论文题目简单电力系统暂态稳定性计算与仿真 学生姓名李妞妞 指导老师 学院中南大学继续教育学院 专业班级电气工程及其自动化2014专升本 完成时间2016年5月1日

毕业论文（设计）任务书 函授站(点): 江西应用工程职业学院继续教育分院专业: 电气工程及其自动化 注：本任务书由指导教师填写并经审查后，一份由学生装订在毕业设计（论文）的封面之后，原件存函授站。

毕业设计（论文）成绩单

摘要 随着电力工业的迅速发展，电力系统的规模日益庞大和复杂，出现的各种故障，会给发电厂以及用户和电厂内的多种动力设备的安全带来威胁，并有可能导致电力系统事故的扩大，从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，迫切要求运用电力仿真来解决这些问题，依据电网用电供电系统电路模型要求，因此，论文利用MATLAB 的动态仿真软件Simulink搭建了单机—无穷大电力系统的仿真模型，能够满足电网可能遇到的多种故障方面运行的需要。 论文以MATLAB R2009b电力系统工具箱为平台，通过SimPowerSyetem 搭建了电力系统运行中常见的单机—无穷大系统模型，设计得到了在该系统发生各种短路接地故障并故障切除的仿真结果。 本文做的主要工作有： （1）Simulink下单机—无穷大仿真系统的搭建 （2）系统故障仿真测试分析 通过实例说明，若将该方法应用到电力系统短路故障的诊断中，快速实现故障的自动诊断、检测，对于提高电力系统的稳定性具有十分重要的意义。 关键词:电力系统；暂态稳定；MATLAB；单机—无穷大；

几款主流电子电路仿真软件优缺点比较

几款主流电子电路仿真软件优缺点比较 电子电路仿真技术是当今相关专业学习者及工作者必须掌握的技术之一，它有诸多优点：第一，电子电路仿真软件一般都有海量而齐全的电子元器件库和先进的虚拟仪器、仪表，十分方便仿真与测试；第二，仿真电路的连接简单快捷智能化，不需焊接，使用仪器调试不用担心损坏；大大减少了设计时间及金钱的成本；第三，电子电路仿真软件可进行多种准确而复杂的电路分析。 随着电子电路仿真技术的不断发展，许多公司推出了各种功能先进、性能强劲的仿真软件。既然它们能百家争鸣，那么肯定是在某些方面各有优劣的。下面就针对几款主流电子电路仿真软件的优缺点进行比较。 (1) Multisim 在模电、数电的复杂电路虚拟仿真方面，Multisim是当之无愧的一哥。它有形象化的极其真实的虚拟仪器，无论界面的外观还是内在的功能，都达到了的最高水平。它有专业的界面和分类，强大而复杂的功能，对数据的计算方面极其准确。在我们参加电子竞赛的时候，特别是模拟方向的题目，我们用得最多的仿真软件就是Multisim。同时，Multisim不仅支持MCU，还支持汇编语言和C语言为单片机注入程序，并有与之配套的制版软件NI Ultiboard10，可以从电路设计到制板layout一条龙服务。 Multisim的缺点是，软件过于庞大，对MCU的支持不足，制板等附加功能比不上其他的专门的软件。 （2）Tina Tina的界面简单直观，元器件不算多，但是分类很好，而且TI公司的元器件最齐全。在比赛时经常用到TI公司的元器件，当在Multisim找不到对应的器件时，我们就会用到Tina来仿真。 Tina的缺点是，功能相对较少，对TI公司之外的元器件支持较少。 (3) Proteus

简单电力系统暂态稳定性计算与仿真概述

重庆大学网络教育学院 毕业设计（论文）题目简单电力系统的暂态稳定性计算与仿真 学生所在院校 批次层次专业 学号 学生 指导教师 起止日期2013.07.08-2013.09.15

简单电力系统的暂态稳定性计算与仿真 摘要 电力系统是一个复杂的动态系统，系统一旦出现稳定性问题，可能会在较短的时间内发生严重后果。随着电力工业的迅速发展，电力系统的规模日益庞大和复杂，出现的各种故障，会给发电厂以及用户和电厂内的多种动力设备的安全带来威胁，并有可能导致电力系统事故的扩大，尤其大区域联网背景下的电力系统故障将会给经济、社会造成重大损失，因此保证电力系统安全稳定运行是电力生产的首要任务。从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，迫切要求运用电力仿真来解决这些问题，本文利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了单机无穷大电力系统的仿真模型，对其暂态稳定性进行仿真分析，仿真结果表明：故障切除时间越短，发电机阻尼越大，系统越容易稳定。 关键词：电力系统事故单机无穷大电力系统暂态稳定性 MATLAB 仿真模型

目录 摘要 (Ⅰ) 1引言 (1) 2电力系统的暂态稳定性简介 (1) 2.1 电力系统暂态稳定 (1) 2.2 电力系统暂态稳定研究的目的及意义 (2) 2.2.1 目的 (2) 2.2.2 意义 (2) 2.3 国内外现状及发展趋势 (2) 2.4 电力系统暂态稳定性探析 (6) 2.4.1 引起电力系统大扰动的主要原因 (6) 2.4.2 提高电力系统暂态稳定性的措施 (6) 2.4.3 系统在不同状态下发电机的功率特性 (6) 2.5 小结 (9) 3简单电力系统的暂态稳定性计算与仿真 (9) 3.1系统选定 (9) 3.2网络参数及运行参数计算 (10) 3.2.1各元件参数归算后的标幺值 (10) 3.2.2 运算参数的计算结果 (11) 3.3系统转移电抗和功率特性计算 (11) 3.4系统极限切除角计算 (12) 3.5 发电机摇摆曲线δ-t计算 (12) 3.6 Simulink模型及仿真结果 (16) 3.7 小结 (19) 4结论与展望 (19) 参考文献 (20)

各种电路仿真软件的分析与比较

一．当今流行的电路仿真软件及其特性 电路仿真属于电子设计自动化（EDA）的组成部分。一般把电路仿真分为三个层次：物理级、电路级和系统级。教学中重点运用的为电路级仿真。 电路级仿真分析由元器件构成的电路性能，包括数字电路的逻辑仿真和模拟电路的交直流分析、瞬态分析等。电路级仿真必须有元器件模型库的支持，仿真信号和波形输出代替了实际电路调试中的信号源和示波器。电路仿真主要是检验设计方案在功能方面的正确性。电路仿真技术使设计人员在实际电子系统产生之前，就有可能全面地了解电路的各种特性。目前比较流行的电路仿真软件大体上说有：ORCAD、Protel、Multisim、TINA、ICAP/4、Circuitmaker、Micro-CAP 和Edison等一系列仿真软件。 电路仿真软件的基本特点： ●仿真项目的数量和性能： 仿真项目的多少是电路仿真软件的主要指标。各种电路仿真软件都有的基本功能是：静态工作点分析、瞬态分析、直流扫描和交流小信号分析等4项；可能有的分析是：傅里叶分析、参数分析、温度分析、蒙特卡罗分析、噪声分析、传输函数、直流和交流灵敏度分析、失真度分析、极点和零点分析等。仿真软件如SIMextrix只有6项仿真功能，而Tina6.0有20项，Protel、ORCAD、P-CAD等软件的仿真功能在10项左右。专业化的电路仿真软件有更多的仿真功能。对电子设计和教学的各种需求考虑的比较周到。例如TINA的符号分析、Pspice和ICAP/4的元件参数变量和最优化分析、Multisim的网络分析、CircuitMaker的错误设置等都是比较有特色的功能。 Pspice语言擅长于分析模拟电路，对数字电路的处理不是很有效。对于纯数字电路的分析和仿真，最好采用基于VHDL等硬件描述语言的仿真软件，例如，Altera公司的可编程逻辑器件开发软件MAX+plusII等。 ●仿真元器件的数量和精度： 元件库中仿真元件的数量和精度决定了仿真的适用性和精确度。电路仿真软件的元件库有数千个到1--2万个不等的仿真元件，但软件内含的元件模型总是落后于实际元器件的生产与应用。因此，除了软件本身的器件库之外，器件制造商的网站是元器件模型的重要来源。大量的网络信息也能提供有用的仿真模型。设计者如果对仿真元件模型有比较深入的研究，可根据最新器件的外部特性参数自定义元件模型，构建自己的元件库。对于教学工作者来说，软件内的元件模型库，基本上可以满足常规教学需要，主要问题在于国产元器件与国外元器件的替代，并建立教学中常用的国产元器件库。

PSCAD的电力系统仿真大作业3

仿真计算 1、在PSCAD中建立典型的同步发电机模型，对同步发电机出口三相短路进行仿真研究。要求： （1）运行“同步发电机短路”模型，截取定子三相短路电流波形，并对波形进行分析，验证与理论分析中包含的各种分量是否一致； 图一同步发电机短路模型

图二、定子三相短路电流 定子三相短路电流中含有直流分量和交流分量，其中周期分量会衰减。三相短路电流直流分量大小不等，但衰减规律相同，均按指数规律衰减，衰减时间常数为Ta，由定子回路电阻和等值电感决定，大约在0.2s。交流分量也按指数规律衰减，它包括两个衰减时间常数，分为次暂态过程、暂态过程和稳态过程。 （2）修改电抗参数Xd（Xd’，X’’d），增加或者减小，截取定子三相电流，并与第一步结果对比分析； 图一是Xd`=0.314 p.u，Xd``=0.280 p.u情况下的定子电流波形；图二是Xd`=0.514 p.u, Xd``=0.280 p.u情况下的定子电流波形。显然，随着Xd`的增大定子的电流在减少。

图三、定子三相短路电流 （3）修改时间常数Td（Td’，T’’d），增加或者减小，截取定子三相电流，并与第一步结果对比分析。 参数Td’=6.55s ，Td”=0.039s时定子电流如图一所示；当参数变为Td’=3.55s ，Td”=0.039s是定子电流如图三所示，显然

图四、定子三相短路电流 2、利用暂态仿真软件对下面的简单电网进行建模，对模型中各元件参数进行详细说明，并进行短路计算。将故障点的电流电压波形及线路M端的电流电压波形、相量图粘贴到课程报告上。 要求：

（1）短路类型为①三相故障；②A相接地；③BC两相故障。 （2）两端系统电势夹角取15o δ=。 （3）故障点设置为线路MN中点（25km处）。 （4）仿真结果包括M、N两侧和短路点处的三相电压、电流的瞬时值波形和短路发生后时刻的三相电压、电流相量图。 三、课程学习心得 通过本课程的学习，你有哪些体会和心得，请写出来。可以从以下几个方面考虑，但不局限于这些方面：通过课程你学到了哪些知识；学会了哪些方法；对电力系统的认识；对课程的建议等。 课程的开始复习了一下简单的电力系统稳态分析部分，然后就进行了课程的重点就是电力系统的暂态分析，其中包括PARK变换、标么值下的磁链方程和电压方程、同步发电机各种电势的表达式、发电机阻抗的概述、（次）暂态电抗和（次）暂态电势、发电机三相短路电流、对称分量法、叠加定理、电力系统简单故障分析。学习了几种电力系统分析中的方法，例如分析同步发电机短路时PARK变换将静止三相坐标系的量转化为旋转坐标系dq0的量，还有分析不对称故障时对称分量法转化到相对简单的对称故障分析中。

电力系统仿真软件介绍

电力系统仿真软件 电力系统仿真软件简介 一、PSAPAC 简介: 由美国EPRI开发，是一个全面分析电力系统静态和动态性能的软件工具。 功能：DYNRED（Dynamic Reduction Program）：网络化简与系统的动态等值，保留需要的节点。 LOADSYN（Load Synthesis Program）：模拟静态负荷模型和动态负荷模型。 IPFLOW（Interactive Power Flow Program）：采用快速分解法和牛顿－拉夫逊法相结合的潮流分析方法，由电压稳态分析工具和不同负荷、事故及发电调度的潮流条件构成。 TLIM（Transfer Limit Program）：快速计算电力潮流和各种负荷、事故及发电调度的输电线的传输极限。 DIRECT：直接法稳定分析软件弥补了传统时域仿真工作量大、费时的缺陷，并且提供了计算稳定裕度的方法，增强了时域仿真的能力。 LTSP（Long Term Stability Program）：LTSP是时域仿真程序，用来模拟大型电力系统受到扰动后的长期动态过程。为了保证仿真的精确性，提供了详细的模型和方法。 VSTAB（Voltage Stability Program）：该程序用来评价大型复杂电力系统的电压稳定性，给出接近于电压不稳定的信息和不稳定机理。为了估计电压不稳定状态，使用了一种增强的潮流程序，提供了一种接近不稳定的模式分析方法。 ETMSP（Extended Transient midterm Stability Program）：EPRI为分析大型电力系统暂态和中期稳定性而开发的一种时域仿真程序。为了满足大型电力系统的仿真，程序采用了稀疏技术，解网络方程时为得到最合适的排序采用了网络拓扑关系并采用了显式积分和隐式积分等数值积分法。 SSSP(Small－signal Stability Program)：该程序有助于局部电厂模式振荡和站间模式振荡的分析，由多区域小信号稳定程序(MASS)及大型系统特征值分析程序（PEALS）两个子程序组成。MASS程序采用了QR变换法计算矩阵的所有特征值，由于系统的所有模式都计算，它对控制的设计和协调是理想的工具；PEALS使用了两种技术：AESOPS算法和改进Arnoldi 方法，这两种算法高效、可靠，而且在满足大型复杂电力系统的小信号稳定性分析的要求上互为补充。 二、EMTP/ATP 简介: EMTP是加拿大H.W.Dommel教授首创的电磁暂态分析软件,它具有分析功能多、元件模型全和运算结果精确等优点,对于电网的稳态和暂态都可做仿真分析，它的典型应用是预测电力系统在某个扰动（如开关投切或故障）之后感兴趣的变量随时间变化的规律，将EMTP 的稳态分析和暂态分析相结合，可以作为电力系统谐波分析的有力工具。 ATP（The alternative Transients Program）是EMTP的免费独立版本，是目前世界上电磁暂态分析程序最广泛使用的一个版本, 它可以模拟复杂网络和任意结构的控制系统，数学模型广泛，除用于暂态计算，还有许多其它重要的特性。ATP程序正式诞生于1984年，由Drs.

PSCAD的电力系统仿真大作业

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，且发电机空载。当运行至时，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 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）。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=）。 图3 同步发电机模型参数Ta对应位置

1）Ta=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=发生短路If波形 2）Ta=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=发生短路If波形 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=时发生三相短路，三相短路电流波形如图7所示。 图7 t=时三相短路电流波形 2）当在t=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 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。 i.Xd=（标幺制，下同）时，仿真波形如图10所示 图10 Xd=时A相短路电流波形 ii.Xd=10时，仿真波形如图11所示 图11 Xd=时A相短路电流波形 2）Xd`的影响 在Pscad中暂态电抗Xd`的设置如图13所示： 图13 Pscad对于暂态电抗Xd的设置 下面验证不同Xd`时A相短路电流的暂态过程。 i.Xd`=时A相短路电流的波形如图14所示： 图14 Xd`=时A相短路电流波形 ii.Xd`=1时A相短路电流的波形如图15所示： 图15 Xd``=1时A相短路电流波形 3）Xd``的影响 这里次暂态电抗Xd``与暂态电抗Xd`相似，Xd``影响的是短路后的次暂态过程。

基于MATLAB的电力系统仿真

《电力系统设计》报告题目: 基于MATLAB的电力系统仿 学院：电子信息与电气工程学院 班级: 13级电气 1 班 姓名:田震 学号: 日期：2015年12月6日 基于MATLAB的电力系统仿真 摘要：目前，随着科学技术的发展和电能需求量的日益增长，电力系统规模越来 越庞大，超高压远距离输电、大容量发电机组、各种新型控制装置得到了广泛的应用，这对于合理利用能源，充分挖掘现有的输电潜力和保护环境都有重要意义。另一方面，随着国民经济的高速发展，以城市为中心的区域性用电增长越来越快，大电网负荷中心的用电容量越来越大，长距离重负荷输电的情况日益普遍，电力系统在人们的生活和工作中担任重要角色，电力系统的稳定运行直接影响着人们的日常生活。从技术和安全上考虑直接进行电力试验可能性很小，因此迫切要求运用电力仿真来解决这些问题。 电力系统仿真是将电力系统的模型化、数学化来模拟实际的电力系统的运行，可以帮助人们通过计算机手段分析实际电力系统的各种运行情况，从而有效的了解电力系统概况。本文根据电力系统的特点，利用MATLAB的动态仿真软件Simulink搭建了无穷大电源的系统仿真模型，得到了在该系统主供电线路电源端发生三相短路接地故障并由故障器自动跳闸隔离故障的仿真结果，并分析了这一暂态过程。通过仿真结果说明MATLAB 电力系统工具箱是分析电力系统的有效工具。 关键词：电力系统；三相短路；故障分析；MATLAB仿真 目录 一．前言.............................................. 二．无穷大功率电源供电系统仿真模型构建............... 1.总电路图的设计......................................

电力系统电磁暂态与EMTP仿真

电力系统电磁暂态与EMTP仿真 仿真一 不考虑线路分布参数特性 打开ATPDraw软件，依次从元件库中选取三相交流电源、三相耦合RLC支路、多想耦合RL电路、三相时控开关和三相π形电路，选取节点电压测量仪进行测量，仿真计算接线图如下图一所示： 图一仿真一仿真计算接线图 参数设定：首先是电源，电源为500KV三相交流电源，电源幅值设定为500KV，频率设为520HZ，选择为三相电路，如下图二所示：

图二电源参数设置窗口 电源内阻抗，三相RLC中，设置电阻为200Ω，电感和电容为零；三相等效耦合RLC电路参数如下图三所示； 图三三相RLC参数设置窗口 三相时控开关，开关设备初始状态设定为打开状态，它们在一下时间闭合，相角为零时，A相：20ms，B相：20.67ms，C相：33.33ms。使得各相电路都是在电压达到峰值时合闸。 主要的是三相π电路的参数计算和设定，本提为三相均匀换位线路，L=0.00128167H/km，M=0.00039667H/km，C=0.0118061uF/km，K=0.0013696uF/km，线路长度为200km，经计算后的参数为下图四所示：

图四三相π形电路参数设置窗口 最后，再设定仿真参数，步长为 1.0E-5s，计算终止时间为0.2s。运行ATP，再运行Plot，选取适当坐标，图形输出结果如下图五所示： 图五θ=0时500kV空载线路侧首端A相电压当改变电源相角，把θ为0时候改成为30，三相时控开关A 相：21.67ms，B相：22.34ms，C相：35.00ms，输出结果如下图六所示：

图六θ=30时500kV空载线路侧首端A相电压 仿真二 考虑线路分布参数特性 500kV架空输电线路JMartin线路模型：在Lines/Cables中选取电缆模型[LCC]，其他元件可以参照仿真一选取。仿真电路如下图 七所示： 双击“LCC”图标，打开架空线路参数对话框，如图八所示，其

电力系统电磁暂态概述资料

电力系统电磁暂态概 述

第1章电力系统电磁暂态概述 1.1 电力系统电磁暂态现象..................................................................................... 1.2 电力系统电磁暂态分析的目的......................................................................... 1.3 电力系统电磁暂态研究的方法......................................................................... 1.4 电力系统电磁暂态仿真的特点......................................................................... 1.5 电力系统数字仿真............................................................................................. 思考与练习题 1.1 电力系统电磁暂态现象 (3) 1.2 电力系统电磁暂态分析的目的 (6) 1.3 电力系统电磁暂态研究的方法 (7) 1.4 电力系统电磁暂态的特点 (9) 1.4.1 频率范围广 (9) 1.4.2 元件模型因计算目的而异 (11) 1.4.3 行波现象和分布参数 (13) 1.4.4 非线性元件和开关操作 (20) 1.4.5 元件参数的频率特性 (21) 1.4.6 时间跨度的要求 (22) 1.5 电力系统数字仿真 (22) 1.5.1 电力系统数字仿真的分类 (22) 1.5.2 电力系统数字仿真的优点 (24) 1.5.3 电力系统数字仿真软件 (25)

实验报告2：电力系统暂态稳定性仿真

《电力系统暂态分析》课程实验报告 姓名：学号： 一、实验目的 1、掌握PSS/E软件的使用，能够熟练地在仿真环境中建立仿真模型， 并导入数据； 2、掌握暂态仿真步骤和故障设置方法； 3、能够分析仿真数据，利用等面积定则原理总结故障切除时间对暂态稳 定的影响。 二、实验内容及步骤 1.在PSS/E软件中搭建如图1所示仿真模型。其详细数据见文件 1mach1bus.raw。 图1 仿真模型示意图 2.导入数据文件。打开PSS/E程序，加载数据文件1mach1bus.raw； 3.计算潮流。点击Power flow→Solution→Solve(……)，点击Solve按钮， Close退出； 4.显示潮流结果。点击Power flow→Reports→Bus based reports，点击Go 按钮，Close退出；潮流结果截图如图2所示。

图2 潮流计算结果 5.转换发电机类型。点击Power flow→Convert loads and generators，选择 Generators，再选Use Zsorce，点击Convert按钮即可，Close退出； 6.导入动态数据。点击File→Open，导入1mach1bus.dyr，点击OK退出； 7.设置仿真步长。点击Dynamics→Simulation→Solution parameters，在 Simulation parameters下面的Delta中填写步长为0.01，在Freq. filter 中填写频率增量最大值为0.02，点击OK即可； 8.设置要输出的变量。点击Dynamics→Define simulation output（CHAN） →Machine quantity，选择母线1和4上发电机的相应Angle变量即可； 9.选择输出文件，初始化并且运行到故障起始时刻。点击Dynamics→ Simulation→Perform simulation（STRT/RUN），在Channel output file中选择要输出到的out文件，比如选择a20（默认为a20.out）。在Run to 框中填写故障起始时刻，通常为0。再点击Initialize，然后点击Run，即可完成，Close退出。初始化结果截图如图3所示。 图3 初始化结果 10.设置故障。点击Disturbance设置，比如选择Line fault，在From bus 框中填写2，在to bus框中3，在Admittance的R框中填写2E9，在X

基于PSCAD和MATLAB的电力系统电磁暂态仿真研究

基于PSCAD和MATLAB的电力系统电磁暂态仿真研究 摘要 电磁暂态的研究主要是针对电力系统出现故障时对系统参数进行分析。本文根据电力系统的故障分析理论，运用电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC和系统仿真软件MATLAB，以双电源供电系统为模型分别对其进行了单相接地、两相相间短路及三相接地故障条件下的电磁暂态仿真分析，通过仿真结果比较，得出两种仿真环境下的仿真波形几乎一致，与故障分析算例基本吻合，这说明这两种仿真环境都适用于电力系统的电磁暂态仿真，但在故障设置方面，PSCAD的设置更为灵活方便。同时，由PSCAD建立一个简单的交直流传输系统为模型，根据PSCAD-MATLAB接口技术原理，实现了接口环境下的电磁暂态仿真研究，这说明了PSCAD-MATLAB接口仿真技术在电磁暂态分析中的有效性。 关键字：电磁暂态；PSCAD；MATLAB；接口技术

The simulation study for electromagnetic transient in power system based on PSCAD and MATLAB Abstract Electro-magnetic transient research mainly aims at power system which for analysis of system parameters when it is malfunctioning. Based on the theory of fault analysis in power system, the usage of Power System Computer Aided Design/Electromagnetic Transients in DC system and Matrix Laboratory, as well as the model of two-source supply system, this paper mainly illustrates the simulation for electromagnetic transients through the application of a variety of faults, such as single-phase earth fault, inter-phase short circuit, and three-phase grounding fault. By the comparison of simulation outcomes, it showed that the simulation waveforms under two kinds of simulation environment does almost unanimously which is similar to the example of fault analysis, the two simulation environments are suitable for the research of electromagnetic transients in power system. But in fault setting, the setting of PSCAD is more agile and convenient . Meanwhile, it presented the implementation of the simulation study for electromagnetic transient with the basis of the principle of PSCAD-MATLAB interface techniques and the model established by PSCAD of a simple AC/DC transmission system, which has shown that the effectiveness of PSCAD-MA TLAB interface techniques in the study of electromagnetic transients. Key words: electromagnetic transients; PSCAD; MATLAB; interface techniques