PSCAD／EMTDC自定义模型在继电保护仿真中的应用

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1、第24卷第4期电力学报Vo1．24No．42009年8月joURNALOFELECTRICPOWERAug．2009文章编号：1005—6548(2009)04—0280—03PSCAD／EMTDC自定义模型在继电保护仿真中的应用姚自林(武汉大学电气工程学院，武汉430072)摘要：分析了PSCAD／EMTDC的软件结构，提出了基于PSCAD／EMTDC和C语言接口技术的自定义模型的实现方法，用C语言构建了以实际保护装置为原型的数字式距离保护模型。仿真结果表明，通过适当的接口技术可以实现自定义模型的功能，自定义模型的应用有效地

2、提高了PSCAD／EMTDC在继电保护仿真中的灵活性。关键词：PSCAD／EMTDC；自定义模型；C语言；接口；继电保护仿真中图分类号：TM77文献标识码：A继电保护仿真是电力系统研究人员了解保护内户定义，通过它们用户可以在EMTDC主程序中加部结构，分析保护动作行为的有效手段。目前大量入自己的代码。控制动态代码应加在DSDYN中，的电力系统仿真软件L1已被应用到继电保护仿真之DSOUT主要用于输出求解后的网络变量。中，电磁暂态仿真软件PSCAD／EMTDC心]就是其中应用较为广泛的一种。PSCAD／EMTDC有较为完善的元件

3、模型库，为了满足不同的应用要求，EMTDC为用户提供了自定义元件模型功能，从而增强了仿真的灵活性。由于EMTDC自带保护模块功能较为简单，保护算法单一，且难以实现保护内图1EMTDC主程序结构图部复杂的逻辑与时序关系，因此，在利用PSCAD／2PSCADI／EMTDC自定义模型的实现EMTDC平台进行继电保护仿真时，采用软件编程形式构造保护模块较为实用[1]。EMTDC的程序结构允许用户在主求解算法中加入代码，构建自定义模型，并提供了Fortran、C和1PSCAD／EMTDC的软件结构Matlab三种语言给用户进行自定义模型

4、功能程序EMTDC作为计算引擎_3]，是整个软件的核心，的编程_5]。用户代码嵌入EMTDC的方法有两种：PSCAD是其图形用户界面_4]。通过PSCAD，用户①直接在元件定义中加入用户编写的Fortran代码可以在一个完全集合的图形环境下构造仿真电路，作为DSDYN和DSOUT子程序的一部分嵌入系统运行、分析结果和处理数据。EMTDC求解引擎构动态程序模块中；②在元件定义中通过接口程序调造了一个主程序，用来协调输入输出、网络求解和用用外部源文件中的函数或子程序(Fortran、C或户自定义模型之间的关系。Matlab)。如图

5、1所示，EMTDc主程序由2部分组成：PSCAD／EMTDC是在Fortran语言上实现的，SystemDynamics(系统动态程序模块)和Network因而采用方式①通过Fortran语言构建自定义模型Solution(电力网络求解模块)。SystemDynamics的内嵌性能较好，但Fortran语言的格式限制较多，包括2个子程序：DSDYN(数字仿真动态子程序)和对于编写复杂的继电保护模型程序而言很不方便，DSOUT(数字仿真输出子程序)，这2个子程序由用并且程序出错后所给出的错误信息不明确，使得调试难度增加。所以一般

6、采用方式②通过微机保护中收稿日期：2009—04—14作者简介：姚自林(1984一)，男，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向为电力系统继电保护原理及应用，(E-mail)whuyzl@126．COITI第4期姚自林：PSCAD／EMTDC自定义模型在继电保护仿真中的应用281广泛使用的C语言来构建自定义模型。口，瞬时动作于跳闸；如果故障点位于第Ⅱ段保护范2．1PSCAD／EMTDC和C语言的接口围内，则zI不动作，而ZⅡ动作起动时限元件￡Ⅱ，待C语言编程构建的用户自定义模型作为外部源tⅡ延时动作后起动出口去跳闸；如果故障点位于Ⅱ

7、文件与PsCAD／EMTDc主程序的链接需要通过接段的保护范围以外和第Ⅲ段保护范围以内，则第Ⅲ口程序实现。例如，用户自定义了一个继电保护模段测量元件动作，以tⅢ延时起动出口去跳闸。型，输人变量为in，输出变量为out。用C语言编写各元件功能通过C语言编程实现，通过相互配这个模型的功能函数RELAYC(in，out)，可以通合最终形成距离保护的自定义模型。自定义模型通过Fortran语言编写的接口函数RELAYF(in，过接口程序嵌入PSCAD／EMTDC主程序中，直接out)来实现调用嘲。RELAYF(in，out)的实现过运

8、行PSCAD／EMTDC工程即可实现C语言子程序程如下：调用，从而完成自定义模型的保护功能仿真。图3SUBROUTINERELAYF(in，out)为距离保护动态仿真系统结构图。—INTEGERin。outPSCADI／EMTDC下构建的电力系统仿真模型INTERFACESU