本书讲解了PSCADX4主要设置、基本操作及主元件库的介绍，同时也包括了中高级操作的自定义元件、数据输出与程序接口以及EMTDC应用等，并在此基础上结合当前热门研究，给出了新能源发电、高压直流输电及电能质量的电力电子技术仿真等仿真实例，方便读者加深对该软件的理解。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，同样可以作为大中专院校电力相关专业的教材或者社会培训机构的指导书。
第1章 概述
1.1 PSCAD简介
1.1.1 PSCAD的发展
1.1.2 PSCAD的应用
1.2 PSCAD X4的新特性
1.2.1 值得注意的重点
1.2.2 新增及增强的特性
1.2.3 新的主元件库
1.3 PSCAD X4的计算需求及范围边界
1.3.1 计算需求
1.3.2 范围边界
1.3.3 支持的FORTRAN编译器
第2章 主要设置与基本操作
2.1 PSCAD的主工作界面
2.1.1 功能区控制条
2.1.2 Workspace窗口
2.1.3 输出窗口
2.1.4 工作区
2.2 PSCAD的仿真流程及术语和定义
2.2.1 仿真流程
2.2.2 术语和定义
2.3 PSCAD的主要设置
2.3.1 System settings
2.3.2 Application options
2.3.3 Workspace options
2.3.4 Project settings
2.3.5 Canvas settings
2.4 PSCAD的基本操作
2.4.1 Workspace操作
2.4.2 Project操作
2.4.3 Simulation操作
2.4.4 打开和查看Project
2.4.5 项目的编译和链接
2.4.6 元件和组件的操作
2.4.7 连接线的相关操作
2.4.8 拖放操作
2.4.9 电路方案(控制模板)
2.4.10 在线绘图和控制
2.4.11 其它操作
第3章 无源元件
3.1 概述
3.2 无源元件(Passive)
3.2.1 Band Pass RLC Filter(RLC带通滤波器)
3.2.2 C-Type Filter(C型滤波器)
3.2.3 High Pass RLC Filter (RLC高通滤波器)
3.2.4 Series RLC Filter(RLC串联滤波器)
3.2.5 Fixed Load (1 and 3-Phase, LG) (1-Phase, L-L)(线对地/线间固定负载)
3.2.6 Three-Phase Capacitive/Inductive/Resistive Load(三相容性/感性/电阻性负载)
3.2.7 Runtime Configurable Passive Branch(运行可配置无源支路)
3.2.8 Variable RLC(可变RLC)
3.2.9 Variable Series Impedance Branch(可变串联阻抗支路)
3.2.10 Spark Gap(火花间隙)
3.2.11 Saturable Reactor(饱和电抗器)
3.2.12 Metal Oxide Surge Arrestor(金属氧化物避雷器)
第4章 电源及其动力系统元件
4.1 电源
4.1.1 Single Phase Voltage Source Model 1(单相电压源模型1)
4.1.2 Three-Phase Voltage Source Model 1(三相电压源模型1)
4.1.3 Single Phase Voltage Source Model 2(单相电压源模型2)
4.1.4 Three-Phase Voltage Source Model 2(三相电压源模型2)
4.1.5 Three-Phase Voltage Source Model 3(三相电压源模型3)
4.1.6 Current Source(电流源)
4.1.7 Harmonic Current Injection(谐波电流注入)
4.1.8 Photovoltaic Source(光伏电源)
4.1.9 Maximum Power Point Tracker(功率点追踪)
4.2 变压器
4.2.1 1-Phase 2-Winding Transformer(单相双绕组变压器)
4.2.2 1-Phase 3-Winding Transformer(单相三绕组变压器)
4.2.3 3-Phase 2-Winding Transformer(三相双绕组变压器)
4.2.4 3-Phase 3-Winding Transformer(三相三绕组变压器)
4.2.5 3-Phase 4-Winding Transformer(三相四绕组变压器)
4.2.6 1-Phase Auto Transformer(单相自耦变压器)
4.2.7 1-Phase 3-Winding Auto Transformer(单相三绕组自耦变压器)
4.2.8 3-Phase Star-Star Auto Transformer(三相Y/Y自耦变压器)
4.2.9 3-Phase Star-Star Auto Transformer with Tertiary(带第三绕组的三相Y/Y自耦变压器)
4.2.10 1-Phase 2-Winding UMEC Transformer(单相双绕组UMEC变压器)
4.2.11 1-Phase 3-Winding UMEC Transformer(单相三绕组UMEC变压器)
4.2.12 1-Phase 4-Winding UMEC Transformer(单相四绕组UMEC变压器)
4.2.13 3/5 Limb UMEC Transformer(3/5铁芯柱UMEC变压器)
4.3 电机
4.3.1 Two Winding DC Machine(双绕组直流电机)
4.3.2 Squirrel Cage Induction Machine(鼠笼感应电机)
4.3.3 Squirrel Cage Induction Machine(绕线式感应电机)
4.3.4 Synchronous Machine(同步电机)
4.3.5 Permanent Magnet Synchronous Machine(永磁同步电机)
4.3.6 AC Exciters(交流励磁机)
4.3.7 DC Exciters(直流励磁机)
4.3.8 Static Exciters(静止励磁机)
4.3.9 Hydro Governors(水轮机调速器)
4.3.10 Thermal (Steam) Governors(热工(蒸汽机)调速器)
4.3.11 Power System Stabilizers(电力系统稳定器)
4.3.12 Hydro Turbines(水轮机)
4.3.13 Thermal (Steam) Turbines(汽轮机)
4.3.14 Wind Governor(风机调速器)
4.3.15 Wind Source(风源)
4.3.16 Wind Turbine(风力机)
4.3.17 Internal Combustion Engine(内燃机)
4.3.18 多质量扭转轴接口
第5章 输配电线路元件
5.1 断路器
5.1.1 Single-Phase Breaker(单相断路器)
5.1.2 Three-Phase Breaker(三相断路器)
5.1.3 Timed Breaker Logic(断路器定时控制逻辑)
5.2 故障
5.2.1 Single Phase Fault(单相故障)
5.2.2 Three-Phase Fault(三相故障)
5.2.3 Timed Fault Logic(故障定时控制逻辑)
5.3 架空输电线路
5.3.1 概述
5.3.2 架空线系统的创建
5.3.3 Overhead Line Configuration(架空线配置)
5.3.4 Overhead Line Interface(架空线接口)
5.3.5 Bergeron Model(Bergeron模型)
5.3.6 Frequency Dependent (Mode) Model(频率相关模态域模型)
5.3.7 Frequency Dependent (Phase) Model(频率相关相域模型)
5.3.8 Manual Data Entry(手动数据输入)
5.3.9 Overhead Line Towers(架空线塔模型)
5.3.10 Universal Tower (通用塔)
5.3.11 Substation Bus Work(变电站母线)
5.3.12 Ground Plane(地平面)
5.3.13 Additional Options(附加选项)
5.3.14 线路常量文件
5.3.15 LCP明细输出查看器
5.3.16 线路段互耦合
5.3.17 输电段的多实例化
5.3.18 PI-Sections (Single Circuit)(单一电路的PI线路段)
5.3.19 PI-Section (Double Circuit)(两电路的PI线路段)
5.3.20 Mutually Coupled Wires (Three Lines)(三线互耦合线路)
5.3.21 Mutually Coupled Wires (Two Lines)(两线互耦合线路)
5.4 地下电缆
5.4.1 地下电缆系统的创建
5.4.2 Cable Configuration(电缆配置)
5.4.3 Cable Interface(电缆接口)
5.4.4 Coaxial Cable(同轴电缆)
5.4.5 Pipe-Type Cable(管型电缆)
5.5 高压直流输电和柔性交流输电系统
5.5.1 Power Electronic Switch(电力电子开关)
5.5.2 Interpolated Firing Pulses(插补触发脉冲)
5.5.3 6-Pulse Bridge(6脉波换流桥)
5.5.4 Generic Current Control(通用电流控制)
5.5.5 Generic Gamma Control(通用角控制)
5.5.6 Voltage Dependent Current Limits(低压限流)
5.5.7 CCCM Contoller for Inverter(逆变器CCCM控制器)
5.5.8 CCCM Controller for Rectifier(整流器CCCM控制器)
5.5.9 Apparent Gamma Measurement(真实角测量)
5.5.10 Effective Gamma Measurement(有效角测量)
5.5.11 Minimum Gamma Measurement(小角测量)
5.5.12 Static VAR Compensator(静止无功补偿器)
5.5.13 TCR/TSC Capacitor Switching Logic(TCR/TSC电容投切逻辑控)
5.5.14 Thyristor Switched Capacitor Allocator(晶闸管投切电容器分配器)
5.5.15 TSC/TCR Non-Linear Susceptance Characteristic(TSC/ TCR非线性电纳特性)
5.5.16 Space Vector Modulation (SVM)(空间矢量调制)
第6章 保护与监控元件
6.1 保护
6.1.1 Coupled Capacitor Voltage Transformer (CCVT)(耦合电容式电压互感器)
6.1.2 Potential Transformer (PT/VT)(电压互感器)
6.1.3 Current Transformer (CT)-JA Model(JA模型电流互感器)
6.1.4 Current Transformer-Lucas Model(Lucas模型电流互感器)
6.1.5 Two CT Differential Configuration-JA Model(JA模型的双CT差分配置)
6.1.6 Block Average Phase Comparator Relay
6.1.7 Distance Relay-Apple Characteristics(苹果特性的距离保护)
6.1.8 Distance Relay-Lens Characteristics(透镜特性的距离保护)
6.1.9 Dual Slope Current Differential Relay(双斜率电流差动保护)
6.1.10 Inverse Time Over Current Relay(反时限过电流保护)
6.1.11 Mho Circle(欧姆圆)
6.1.12 Negative Sequence Directional Element(负序方向元件)
6.1.13 Out of Step Relay-Lens Characteristics(透镜特性失步保护)
6.1.14 Out of Step Relay-Mho Characteristics(欧姆圆特性的失步保护)
6.1.15 Out of Step Relay-Polygon Characteristics(多边形特性的失步保护)
6.1.16 Trip Polygon(跳闸多边形)
6.1.17 Line to Ground Impedance(线对地阻抗)
6.1.18 Line to Line Impedance(线间阻抗)
6.1.19 Over-Current Detector(过电流检测)
6.1.20 Sequence Filter(相序滤波器)
6.2 测量仪表
6.2.1 Interface to Harmonic Impedance Solution(谐波阻抗求解接口)
6.2.2 Current Meter (Ammeter)(电流表)
6.2.3 Doble State
6.2.4 Frequency/Phase/RMS Meter(频率/相位/有效值测量)
6.2.5 Multimeter(多表计)
6.2.6 Phase Difference(相位差测量)
6.2.7 Real/Reactive Power Meter(有功/无功功率测量)
6.2.8 Single-Phase RMS Meter(单相有效值测量)
6.2.9 Three Phase RMS Voltmeter(三相有效值测量)
6.2.10 Voltmeters(电压表)
6.3 控制元件
6.3.1 2nd Order Complex Pole with Gain(带增益的2阶复极点)
6.3.2 2nd Order Transfer Functions(二阶传递函数)
6.3.3 Discrete Wavelet Transform (DWT离散小波变换)
6.3.4 Fast Fourier Transform (FFT)(快速傅里叶变换)
6.3.5 XY Transfer Function(XY传递函数)
6.3.6 XYZ Transfer Function(XYZ传递函数)
6.3.7 12 Channel Multiplexor(12通道多路复用器)
6.3.8 6-Channel Decoder(6通道译码器)
6.3.9 4 or 8 Channel Multiplexor(4或8通道多路复用器)
6.3.10 AM/FM/PM Function(AM/FM/PM函数)
6.3.11 Angle Resolver(角度解析)
6.3.12 abc to dq0 Transformation(abc与dq0变换)
6.3.13 Counter(计数器)
6.3.14 Delay Function(延迟函数)
6.3.15 Derivative with a Time Constant(恒定时间常数微分)
6.3.16 Differential Lag or Forgetting Function(微分滞后)
6.3.17 Down Ramp Transfer Function(斜降传递函数)
6.3.18 Up Ramp Transfer Function(斜升传递函数)
6.3.19 Edge Detector(边沿检测器)
6.3.20 Generic Transfer Function(通用传递函数)
6.3.21 Harmonic Distortion Calculator(谐波畸变率计算)
6.3.22 Interpolating Sampler(插补采样)
6.3.23 Lead-Lag(超前滞后环节)
......
PSCAD/EMTDC X4是目前的版本，经历了多次完善无论是在界面上还是在功能上，都有了很大的提升。PSCAD X4是款包含了neXus 引擎产品。尽管仍是一款专门的电磁暂态研究环境软件，但其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。它同时包括许多其它的新特性，例如并行仿真、组件黑箱化、输电线路互耦等。PSCAD X4提供了的大量特性和增强功能，远非被认为的是一个小的升级。随着计算机技术的发展，64位操作系统正逐渐得到普及，值得欣慰的是该版本已经支持64位操作系统，直接解决某些用户在试图运行非常大型仿真时曾经经历的内存溢出问题。
虽然该软件在电力系统分析中应用范围越来越广，但在国内却仍然没有一本详细而又专业的使用指导书。针对这一情况，编者结合对该软件的多年仿真研究及教学指导经验，特编写了本参考书。
本书涵盖了入门级的主要设置、基本操作及主元件库的介绍，同时也包括了中高级操作的自定义元件、数据输出与程序接口以及EMTDC应用等，并在此基础上结合当前热门研究，给出了新能源发电、高压直流输电及电能质量的电力电子技术仿真等仿真实例，方便读者加深对该软件的理解。
本书具有内容丰富，分类明确，语言简洁，图文对照等特点，避免了枯燥乏味，方便读者对内容的理解及尽快掌握软件的使用。
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，同样可以作为大中专院校电力相关专业的教材或者社会培训机构的指导书。
