基于PSCAD/EMTDC的电磁暂态仿真研究：国内外现状分析

EMTDC（Electro Magnetic Transient in DC System）是目前世界上被广泛使用的电力系统电磁暂态仿真分析软件，多年来，Manitoba直流研究中心不断完善EMTDC的元件模型库和功能，使之发展为可以完成交直流电力系统和电力电子仿真及非线性控制仿真研究的多功能工具。后期开发的PSCAD建模图形界面，使用户可以更方便地使用EMTDC进行交直流系统建模和仿真计算。

PSCAD/EMTDC提供的元件模型库几乎涵盖了电力系统输配变电的所有元件，并包含有大量测量、控制用模型元件，既可以对交流系统，也可以对直流输电、FACTs等柔性输电系统进行电磁暂态仿真。非但如此，PSCAD/EMTDC还提供了灵活的接口，既可以与Matlab数学模型软件包接口，也可以通过fortran与C语言构建独特的模型元件并植入程序代码实现特殊仿真分析。文献[73]对PSCAD/EMTDC与Matlab的接口进行了研究，分析配网单相短路验证自定义模型故障选线功能。(www.xing528.com)

文献[74]采用EMTDC分析了典型低压限流环节（VDCOL）的参数变化对直流系统受扰后直流电压和功率恢复的情况及影响。文献[75]利用数字仿真工具BPA分析了龙政双极闭锁事故后华东电网的频率响应特性，但由于仿真中负荷模型、调速器模型、发电机模型以及直流控制保护系统模型等与实际系统的差异较大，仿真结果与故障录波及频率记录结果相比有很大差异，限制了仿真结果的精确性。文献[76]在PSCAD/EMTDC中搭建了IEEE9接点模型，并对IEEE9接点系统的BPA与EMTDC稳态与暂态仿真结果进行了比较。文献[77]比较了BPA与EMTDC中发电机（含励磁系统）模型中的参数差异。文献[78]利用PSCAD/EMTDC对±800kV特高压直流系统的双极保护进行研究，描述了双极中性线差动保护模型及保护原理。文献[79]利用PSCAD/EMTDC进行交直流系统建模，论证了PSCAD/EMTDC进行交直流系统动态仿真的可行性，但该文对各个直流控制系统元件的工作机理及与实际工程控制系统软件的差异缺乏论证，因此直流系统的动态响应特性及其与实际系统的差异缺乏验证。文献[80]通过澳大利亚等值网对直流系统多参数阻尼控制器开展了抑制功率振荡的研究。文献[81]以韩国±180kV、300MW的直流系统为研究对象，以PSCAD/EMTDC为仿真工具进行系统的动态性能研究并验证了直流控制系统的特性，文中交流系统采用无穷大电源带等值阻抗模型，交流系统精确程度不够。文献[82]以连接马来西亚和泰国的TNB/EGAT直流系统为研究对象，以PSCAD/EMTDC为仿真工具，对直流极控功能的功率升降及频率控制进行研究。文献[83]利用EMTDC对包含多条直流的中国南方电网进行建模，研究交直流系统的相互影响及其对保护设备的影响。文献[84]利用EMTDC对FACTs元件进行建模，研究了FACTs设备及其控制系统及对韩国电网的影响。文献[85]以广东电网4条直流和500kV主网架为背景，利用EMTDC仿真平台针对仿真规模、模型选取及等值等方面进行分析。文献[86]基于南瑞继保公司实时仿真平台，对黑河背靠背直流控制保护功能进行了仿真，对换相失败保护进行了仿真分析。文献[87]利用电磁暂态仿真评估电容换相换流器应用于青藏直流工程的可行性，定性比较了电容换相换流器与常规直流的优劣。文献[88]基于CIGRE背靠背直流控制系统模型进行了逆变侧交流系统故障仿真分析。文献[89]基于Hidraw程序建立EMTDC仿真模型，并在CIGRE HVDC标准模型的基础上进行了仿真测试。文献[90]以CIGRE HVDC标准模型为基础，细化极控制系统功能后在EMTDC中进行仿真分析，但缺乏实际软件功能对比。文献[91]针对多端直流交流系统故障时换相失败情况进行了分析。文献[92]进行了交直流系统中直流非线性设备引起的次同步振荡研究。文献[93]提出了直流系统参数优化的新算法，可以有效减少仿真次数并获取理想的控制系统调节器参数，采用PSCAD/EMTDC进行了验证。文献[94]介绍了利用EMTDC进行直流控制系统建模的过程，并进行了直流换相失败的研究。文献[95]根据直流控制保护系统软硬件结构，在PSCAD中进行离线仿真，并对交流单相接地故障进行了仿真测试。文献[96]根据交直流线路同线路走廊架设时交流线路对直流线路的基波耦合现场测试数据，在EMTDC中进行仿真验证并重现交流线路对同廊架设直流线路的基波影响。文献[97]在PSCAD/EMTDC中构造自定义模型，并进行直流控制系统仿真。文献[98]基于ABB直流控制保护MACH2系统软件，提出等价实时离线仿真的实现方法，并进行了仿真测试，但该文未进行实际系统的等效仿真验证。文献[99]基于时域仿真对直流系统谐振频率特性进行研究，分析了交流系统短路阻抗、交流滤波器容量及形式等设备对直流谐振频率的影响。文献[100]对电流调节器传递函数进行研究，根据直流控制系统电流调节器的参数优化情况，提出选取不同调节器参数对阶跃响应的影响。文献[101]利用PSCAD/EMTDC对特高压直流单12脉动阀组投退策略及其对交流系统的影响进行了研究，提出了单阀组投退时减小送受端交流系统无功冲击的措施。