本书以PSCAD V46为基础，详细讲解了PSCAD软件的主要设置和基本操作，对主元件库的元件进行了详细介绍，并介绍了自定义元件的方法，且在此基础上介绍了数据与程序接口、多重运行和并行计算等中高级操作，对EMTDC特性也做了简要说明。*后，为方便读者加深对该软件应用的理解结合当前研究热点给出了新能源发电、高压直流输电及电能质量仿真等的仿真实例。
本书适用范围广泛，不仅适合广大初学者，也可以作为电力科研人员的参考工具书，还可以作为大、中专院校电力相关专业的教材或社会培训机构的指导用书。

前言
第1章 概述1
11 PSCAD简介1
111 PSCAD的发展1
112 PSCAD的应用3
12 PSCAD V4的新特性3
121 值得注意的重点3
122 新增及增强的特性4
123 新的主元件库6
13 PSCAD V4的计算需求及范围边界7
131 计算需求7
132 范围边界7
133 支持的Fortran编译器8
14 许可需求9
141 使用认证许可运行PSCAD9
142 使用基于硬件锁的许可（许可位于PSCAD机器）9
143 使用基于硬件锁的许可（许可位于服务器）9
15 PSCAD V46新特性10
151 兼容性10
152 缺陷修复10
153 PSCAD漏洞修复10
154 EMTDC漏洞修复12
155 Master Library漏洞修复13
156 LCP漏洞修复13
157 许可及实用工具漏洞修复13
第2章 主要设置与基本操作14
21 PSCAD的主工作界面14
211 功能区控制条14
212 Workspace窗口19
213 输出窗口22
214 工作区23
22 PSCAD的仿真流程及术语和定义24
221 仿真流程24
222 术语和定义24
23 PSCAD的主要设置25
231 系统设置 (System Settings）26
232 应用选项 (Application Options）26
233 工作区选项 (Workspace Options）36
234 项目设置 (Project Settings）39
235 画布设置 (Canvas Settings）47
24 PSCAD的基本操作48
241 Workspace操作48
242 Project操作49
243 Simulation操作52
244 打开和查看Project53
245 项目的编译和链接55
246 元件和组件的操作56
247 连接线的相关操作60
248 拖放操作63
249 电路方案（控制模板）65
2410 在线绘图和控制66
2411 面板操作97
2412 项目调试和改进104
2413 其他操作110
第3章 无源元件113
31 概述113
32 无源元件 (Passive)114
321 RLC带通滤波器 (Band Pass RLC Filter)114
322 C型滤波器 (C-Type Filter)115
323 RLC高通滤波器 (High Pass RLC Filter)116
324 RLC串联滤波器 (Series RLC Filter)116
325 线对地/线间固定负载[Fixed Load(1 and 3-Phase, LG)
(1-Phase, L-L)]116
326 三相容性/感性/阻性负载 (Three-Phase Capacitive/
Inductive/ Resistive Load)117
327 运行可配置无源支路(Runtime Configurable Passive Branch)118
328 可变RLC (Variable RLC)119
329 可变串联阻抗支路 (Variable Series Impedance Branch)119
3210 火花间隙 (Spark Gap)120
3211 饱和电抗器 (Saturable Reactor)120
3212 金属氧化物避雷器 (Metal Oxide Surge Arrestor)121
3213 电容/电感/电阻 (Capacitor/Inductor/Resistor)123
3214 频率相关等效网络 (Frequency-Dependent Network
Equivalent)123
3215 无源滤波器设计127
第4章 电源及动力系统元件130
41 电源130
411 单相电压源模型1 (Single Phase Voltage Source Model 1）130
412 三相电压源模型1 (Three-Phase Voltage Source Model 1）132
413 单相电压源模型2 (Single Phase Voltage Source Model 2）136
414 三相电压源模型2 (Three-Phase Voltage Source Model 2）137
415 三相电压源模型3 (Three-Phase Voltage Source Model 3）139
416 电流源 (Current Source）141
417 谐波电流注入 (Harmonic Current Injection）141
418 光伏电源 (Photovoltaic Source）143
419 最大功率点追踪 (Maximum Power Point Tracker）145
4110 电池 (Battery）146
42 变压器148
421 单相双绕组变压器 (1-Phase 2-Winding Transformer）149
422 单相三绕组变压器 (1-Phase 3-Winding Transformer）152
423 单相四绕组变压器 (1-Phase 4-Winding Transformer）152
424 三相双绕组变压器 (3-Phase 2-Winding Transformer）152
425 三相三绕组变压器 (3-Phase 3-Winding Transformer）154
426 三相四绕组变压器 (3-Phase 4-Winding Transformer）155
427 单相自耦变压器 (1-Phase Auto Transformer）155
428 单相三绕组自耦变压器 (1-Phase 3-Winding Auto
Transformer）157
429 三相Y/Y自耦变压器 (3-Phase Star-Star Auto Transformer）157
4210 带第三绕组的三相Y/Y自耦变压器 (3-Phase Star-Star
Auto Transformer with Tertiary）158
4211 单相双绕组UMEC变压器 (1-Phase 2-Winding
UMEC Transformer）159
4212 单相三绕组UMEC变压器 (1-Phase 3-Winding UMEC
Transfor mer）161
4213 3/5铁心柱UMEC变压器 (3/5 Limb UMEC Transformer）161
43 动力系统163
431 双绕组直流电动机（Two Winding DC Machine）163
432 绕线式感应电动机 (Wound Rotor Induction Machine）166
433 同步电动机 (Synchronous Machine）171
434 永磁同步电动机 (Permanent Magnet Synchronous Machine）181
435 交流励磁机 (AC Exciters）182
436 直流励磁机 (DC Exciters）190
437 静止励磁机 (Static Exciters）193
438 水轮机调速器 (Hydro Governors）199
439 热工（蒸汽机）调速器 [Thermal (Steam） Governors]202
4310 电

PSCAD/EMTDC是加拿大马尼托巴高压直流研究中心推出的一款电力系统电磁暂态仿真软件。该软件仿真模型直观，元件模块库丰富，主要用于一般的交流电力系统电磁暂态研究、简单和复杂电力系统的故障建模及故障仿真，以及电力系统故障电磁暂态过程的分析。PSCAD/EMTDC具有很好的可移植性，可与多种常见软件连接，如EMTP、C语言和MATLAB等，因而在电力系统分析中的应用越来越广泛。
PSCAD/EMTDC V 46是经过了多个版本完善后，无论是在界面上还是在功能上都有了很大提升，PSCAD V 46是一款包含了neXus 引擎的产品，尽管其仍是一款专门用于电磁暂态研究的软件，但主要的新功能已可作为多重仿真环境的基础，页面模块也可基于相同的定义而多实例化。此外，它还具有许多新特性，如并行仿真、组件黑箱化和输电线路互耦等。随着计算机技术的发展，64位操作系统已逐渐得到普及，新版本可支持64位操作系统，解决了某些用户在试图运行大型仿真程序时曾经遇到的内存溢出问题。
本书是在《PSCAD X4电路设计与仿真从入门到精通》一书的基础上结合PSCAD V46进行编写的。《PSCAD X4电路设计与仿真入门到精通》是一本使用PSCAD进行电力系统仿真研究的详细、全面、专业的使用指导书，一经出版得到了广泛的好评。PSCAD V 46对其做了相当多的改进和新特性。
本书相对《PSCAD X4电路设计与仿真入门到精通》，做了如下主要的改进和变动：对软件新的设置和操作进行了说明，包括多个新的面板操作和项目调试等；对新增元件进行了介绍，主要包括频率相关等效网络、无源滤波器设计、电池、统计断路器、电流滞环PWM和多个控制系统元件等；给出了新增的并行仿真计算的说明和实例。同时对《PSCAD X4电路设计与仿真入门到精通》中存在的编写错误和疏漏进行了仔细修改，并对排版格式等进行了统一规范。
本书适用范围广泛，不仅适合广大初学者，也可以作为电力科研人员的参考工具书，还可以作为大、中专院校电力相关专业的教材或社会培训机构的指导用书。
本书由三维书屋工作室策划，主要由武汉大学乐健、武汉东湖学院毛涛、国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司吴敏以及胡仁喜主要编写，张好、王曹、李星锐、周谦、王阳、赵联港、刘昌丽、王敏、张俊生、王玮、孟培、王艳池、闫聪聪、王培合、王义发、王玉秋、杨雪静、卢园、孙立明、康士廷参加了部分编写工作。另外，软件科学网等为本书的出版提供了大量的帮助和支持，在此表示感谢。
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编 者