本書講解了PSCADX4主要設置、基本操作及主元件庫的介紹，同時也包括了中高級操作的自定義元件、數據輸出與程序接口以及EMTDC應用等，并在此基礎上結合當前熱門研究，給出了新能源發電、高壓直流輸電及電能質量的電力電子技術仿真等仿真實例，方便讀者加深對該軟件的理解。本書適用范圍廣泛，不僅適合廣大初學者，也可以作為電力科研人員的參考工具書，同樣可以作為大中專院校電力相關專業的教材或者社會培訓機構的指導書。
第1章 概述
1.1 PSCAD簡介
1.1.1 PSCAD的發展
1.1.2 PSCAD的應用
1.2 PSCAD X4的新特性
1.2.1 值得注意的重點
1.2.2 新增及增強的特性
1.2.3 新的主元件庫
1.3 PSCAD X4的計算需求及范圍邊界
1.3.1 計算需求
1.3.2 范圍邊界
1.3.3 支持的FORTRAN編譯器
第2章 主要設置與基本操作
2.1 PSCAD的主工作界面
2.1.1 功能區控制條
2.1.2 Workspace窗口
2.1.3 輸出窗口
2.1.4 工作區
2.2 PSCAD的仿真流程及術語和定義
2.2.1 仿真流程
2.2.2 術語和定義
2.3 PSCAD的主要設置
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 打開和查看Project
2.4.5 項目的編譯和鏈接
2.4.6 元件和組件的操作
2.4.7 連接線的相關操作
2.4.8 拖放操作
2.4.9 電路方案(控制模板)
2.4.10 在線繪圖和控制
2.4.11 其它操作
第3章 無源元件
3.1 概述
3.2 無源元件(Passive)
3.2.1 Band Pass RLC Filter(RLC帶通濾波器)
3.2.2 C-Type Filter(C型濾波器)
3.2.3 High Pass RLC Filter (RLC高通濾波器)
3.2.4 Series RLC Filter(RLC串聯濾波器)
3.2.5 Fixed Load (1 and 3-Phase, LG) (1-Phase, L-L)(線對地/線間固定負載)
3.2.6 Three-Phase Capacitive/Inductive/Resistive Load(三相容性/感性/電阻性負載)
3.2.7 Runtime Configurable Passive Branch(運行可配置無源支路)
3.2.8 Variable RLC(可變RLC)
3.2.9 Variable Series Impedance Branch(可變串聯阻抗支路)
3.2.10 Spark Gap(火花間隙)
3.2.11 Saturable Reactor(飽和電抗器)
3.2.12 Metal Oxide Surge Arrestor(金屬氧化物避雷器)
第4章 電源及其動力系統元件
4.1 電源
4.1.1 Single Phase Voltage Source Model 1(單相電壓源模型1)
4.1.2 Three-Phase Voltage Source Model 1(三相電壓源模型1)
4.1.3 Single Phase Voltage Source Model 2(單相電壓源模型2)
4.1.4 Three-Phase Voltage Source Model 2(三相電壓源模型2)
4.1.5 Three-Phase Voltage Source Model 3(三相電壓源模型3)
4.1.6 Current Source(電流源)
4.1.7 Harmonic Current Injection(諧波電流注入)
4.1.8 Photovoltaic Source(光伏電源)
4.1.9 Maximum Power Point Tracker(功率點追蹤)
4.2 變壓器
4.2.1 1-Phase 2-Winding Transformer(單相雙繞組變壓器)
4.2.2 1-Phase 3-Winding Transformer(單相三繞組變壓器)
4.2.3 3-Phase 2-Winding Transformer(三相雙繞組變壓器)
4.2.4 3-Phase 3-Winding Transformer(三相三繞組變壓器)
4.2.5 3-Phase 4-Winding Transformer(三相四繞組變壓器)
4.2.6 1-Phase Auto Transformer(單相自耦變壓器)
4.2.7 1-Phase 3-Winding Auto Transformer(單相三繞組自耦變壓器)
4.2.8 3-Phase Star-Star Auto Transformer(三相Y/Y自耦變壓器)
4.2.9 3-Phase Star-Star Auto Transformer with Tertiary(帶第三繞組的三相Y/Y自耦變壓器)
4.2.10 1-Phase 2-Winding UMEC Transformer(單相雙繞組UMEC變壓器)
4.2.11 1-Phase 3-Winding UMEC Transformer(單相三繞組UMEC變壓器)
4.2.12 1-Phase 4-Winding UMEC Transformer(單相四繞組UMEC變壓器)
4.2.13 3/5 Limb UMEC Transformer(3/5鐵芯柱UMEC變壓器)
4.3 電機
4.3.1 Two Winding DC Machine(雙繞組直流電機)
4.3.2 Squirrel Cage Induction Machine(鼠籠感應電機)
4.3.3 Squirrel Cage Induction Machine(繞線式感應電機)
4.3.4 Synchronous Machine(同步電機)
4.3.5 Permanent Magnet Synchronous Machine(永磁同步電機)
4.3.6 AC Exciters(交流勵磁機)
4.3.7 DC Exciters(直流勵磁機)
4.3.8 Static Exciters(靜止勵磁機)
4.3.9 Hydro Governors(水輪機調速器)
4.3.10 Thermal (Steam) Governors(熱工(蒸汽機)調速器)
4.3.11 Power System Stabilizers(電力系統穩定器)
4.3.12 Hydro Turbines(水輪機)
4.3.13 Thermal (Steam) Turbines(汽輪機)
4.3.14 Wind Governor(風機調速器)
4.3.15 Wind Source(風源)
4.3.16 Wind Turbine(風力機)
4.3.17 Internal Combustion Engine(內燃機)
4.3.18 多質量扭轉軸接口
第5章 輸配電線路元件
5.1 斷路器
5.1.1 Single-Phase Breaker(單相斷路器)
5.1.2 Three-Phase Breaker(三相斷路器)
5.1.3 Timed Breaker Logic(斷路器定時控制邏輯)
5.2 故障
5.2.1 Single Phase Fault(單相故障)
5.2.2 Three-Phase Fault(三相故障)
5.2.3 Timed Fault Logic(故障定時控制邏輯)
5.3 架空輸電線路
5.3.1 概述
5.3.2 架空線系統的創建
5.3.3 Overhead Line Configuration(架空線配置)
5.3.4 Overhead Line Interface(架空線接口)
5.3.5 Bergeron Model(Bergeron模型)
5.3.6 Frequency Dependent (Mode) Model(頻率相關模態域模型)
5.3.7 Frequency Dependent (Phase) Model(頻率相關相域模型)
5.3.8 Manual Data Entry(手動數據輸入)
5.3.9 Overhead Line Towers(架空線塔模型)
5.3.10 Universal Tower (通用塔)
5.3.11 Substation Bus Work(變電站母線)
5.3.12 Ground Plane(地平面)
5.3.13 Additional Options(附加選項)
5.3.14 線路常量文件
5.3.15 LCP明細輸出查看器
5.3.16 線路段互耦合
5.3.17 輸電段的多實例化
5.3.18 PI-Sections (Single Circuit)(單一電路的PI線路段)
5.3.19 PI-Section (Double Circuit)(兩電路的PI線路段)
5.3.20 Mutually Coupled Wires (Three Lines)(三線互耦合線路)
5.3.21 Mutually Coupled Wires (Two Lines)(兩線互耦合線路)
5.4 地下電纜
5.4.1 地下電纜系統的創建
5.4.2 Cable Configuration(電纜配置)
5.4.3 Cable Interface(電纜接口)
5.4.4 Coaxial Cable(同軸電纜)
5.4.5 Pipe-Type Cable(管型電纜)
5.5 高壓直流輸電和柔性交流輸電系統
5.5.1 Power Electronic Switch(電力電子開關)
5.5.2 Interpolated Firing Pulses(插補觸發脈沖)
5.5.3 6-Pulse Bridge(6脈波換流橋)
5.5.4 Generic Current Control(通用電流控制)
5.5.5 Generic Gamma Control(通用角控制)
5.5.6 Voltage Dependent Current Limits(低壓限流)
5.5.7 CCCM Contoller for Inverter(逆變器CCCM控制器)
5.5.8 CCCM Controller for Rectifier(整流器CCCM控制器)
5.5.9 Apparent Gamma Measurement(真實角測量)
5.5.10 Effective Gamma Measurement(有效角測量)
5.5.11 Minimum Gamma Measurement(小角測量)
5.5.12 Static VAR Compensator(靜止無功補償器)
5.5.13 TCR/TSC Capacitor Switching Logic(TCR/TSC電容投切邏輯控)
5.5.14 Thyristor Switched Capacitor Allocator(晶閘管投切電容器分配器)
5.5.15 TSC/TCR Non-Linear Susceptance Characteristic(TSC/ TCR非線性電納特性)
5.5.16 Space Vector Modulation (SVM)(空間矢量調制)
第6章 保護與監控元件
6.1 保護
6.1.1 Coupled Capacitor Voltage Transformer (CCVT)(耦合電容式電壓互感器)
6.1.2 Potential Transformer (PT/VT)(電壓互感器)
6.1.3 Current Transformer (CT)-JA Model(JA模型電流互感器)
6.1.4 Current Transformer-Lucas Model(Lucas模型電流互感器)
6.1.5 Two CT Differential Configuration-JA Model(JA模型的雙CT差分配置)
6.1.6 Block Average Phase Comparator Relay
6.1.7 Distance Relay-Apple Characteristics(蘋果特性的距離保護)
6.1.8 Distance Relay-Lens Characteristics(透鏡特性的距離保護)
6.1.9 Dual Slope Current Differential Relay(雙斜率電流差動保護)
6.1.10 Inverse Time Over Current Relay(反時限過電流保護)
6.1.11 Mho Circle(歐姆圓)
6.1.12 Negative Sequence Directional Element(負序方向元件)
6.1.13 Out of Step Relay-Lens Characteristics(透鏡特性失步保護)
6.1.14 Out of Step Relay-Mho Characteristics(歐姆圓特性的失步保護)
6.1.15 Out of Step Relay-Polygon Characteristics(多邊形特性的失步保護)
6.1.16 Trip Polygon(跳閘多邊形)
6.1.17 Line to Ground Impedance(線對地阻抗)
6.1.18 Line to Line Impedance(線間阻抗)
6.1.19 Over-Current Detector(過電流檢測)
6.1.20 Sequence Filter(相序濾波器)
6.2 測量儀表
6.2.1 Interface to Harmonic Impedance Solution(諧波阻抗求解接口)
6.2.2 Current Meter (Ammeter)(電流表)
6.2.3 Doble State
6.2.4 Frequency/Phase/RMS Meter(頻率/相位/有效值測量)
6.2.5 Multimeter(多表計)
6.2.6 Phase Difference(相位差測量)
6.2.7 Real/Reactive Power Meter(有功/無功功率測量)
6.2.8 Single-Phase RMS Meter(單相有效值測量)
6.2.9 Three Phase RMS Voltmeter(三相有效值測量)
6.2.10 Voltmeters(電壓表)
6.3 控制元件
6.3.1 2nd Order Complex Pole with Gain(帶增益的2階復極點)
6.3.2 2nd Order Transfer Functions(二階傳遞函數)
6.3.3 Discrete Wavelet Transform (DWT離散小波變換)
6.3.4 Fast Fourier Transform (FFT)(快速傅里葉變換)
6.3.5 XY Transfer Function(XY傳遞函數)
6.3.6 XYZ Transfer Function(XYZ傳遞函數)
6.3.7 12 Channel Multiplexor(12通道多路復用器)
6.3.8 6-Channel Decoder(6通道譯碼器)
6.3.9 4 or 8 Channel Multiplexor(4或8通道多路復用器)
6.3.10 AM/FM/PM Function(AM/FM/PM函數)
6.3.11 Angle Resolver(角度解析)
6.3.12 abc to dq0 Transformation(abc與dq0變換)
6.3.13 Counter(計數器)
6.3.14 Delay Function(延遲函數)
6.3.15 Derivative with a Time Constant(恒定時間常數微分)
6.3.16 Differential Lag or Forgetting Function(微分滯后)
6.3.17 Down Ramp Transfer Function(斜降傳遞函數)
6.3.18 Up Ramp Transfer Function(斜升傳遞函數)
6.3.19 Edge Detector(邊沿檢測器)
6.3.20 Generic Transfer Function(通用傳遞函數)
6.3.21 Harmonic Distortion Calculator(諧波畸變率計算)
6.3.22 Interpolating Sampler(插補采樣)
6.3.23 Lead-Lag(超前滯后環節)
......
PSCAD/EMTDC X4是目前的版本，經歷了多次完善無論是在界面上還是在功能上，都有了很大的提升。PSCAD X4是款包含了neXus 引擎產品。盡管仍是一款專門的電磁暫態研究環境軟件，但其主要的新功能已可作為多重仿真環境的基礎，頁面模塊也可基于相同的定義而多實例化。它同時包括許多其它的新特性，例如并行仿真、組件黑箱化、輸電線路互耦等。PSCAD X4提供了的大量特性和增強功能，遠非被認為的是一個小的升級。隨著計算機技術的發展，64位操作系統正逐漸得到普及，值得欣慰的是該版本已經支持64位操作系統，直接解決某些用戶在試圖運行非常大型仿真時曾經經歷的內存溢出問題。
雖然該軟件在電力系統分析中應用范圍越來越廣，但在國內卻仍然沒有一本詳細而又專業的使用指導書。針對這一情況，編者結合對該軟件的多年仿真研究及教學指導經驗，特編寫了本參考書。
本書涵蓋了入門級的主要設置、基本操作及主元件庫的介紹，同時也包括了中高級操作的自定義元件、數據輸出與程序接口以及EMTDC應用等，并在此基礎上結合當前熱門研究，給出了新能源發電、高壓直流輸電及電能質量的電力電子技術仿真等仿真實例，方便讀者加深對該軟件的理解。
本書具有內容豐富，分類明確，語言簡潔，圖文對照等特點，避免了枯燥乏味，方便讀者對內容的理解及盡快掌握軟件的使用。
本書適用范圍廣泛，不僅適合廣大初學者，也可以作為電力科研人員的參考工具書，同樣可以作為大中專院校電力相關專業的教材或者社會培訓機構的指導書。
