基于PSCAD的动态电压恢复器DVR控制功能仿真
动态电压恢复器控制策略的研究综述
长春工程学院学报(自然科学版)2020年第21卷第4期J.Changchun Inst.Tech.(Nat.Sci.Edi.),2020,Vol.21,No.44/26 17-22ISSN1009-8984CN22-1323/Ndoi：10.3969/j.issn.1009-8984.2020.04.004动态电压恢复器控制策略的研究综述薛广业孟祥萍12，纪秀12(1.长春工程学院电气与信息工程学院，长春130012；2.智能配电网测控与安全运行国家地方联合工程研究中心，长春130012)摘要：电力系统中区域性供电不平衡和负荷波动会导致系统电压跌落，随着用户对电能质量要求的不断提高，解决这类问题显得极为迫切。
动态电压恢复器作为治理电压跌落的最有效的途径之一，近些年来受到学者们的广泛关注。
控制策略是动态电压恢复器研究中最为关键的部分，主要负责检测、计算和确定补偿所需的电压或电流。
不同的控制策略对动态电压恢复器的控制性能不同。
对动态电压恢复器中的线性控制策略和非线性控制策略及其改进的控制策略进行综述，阐述了不同控制策略的原理、特点及动态电压恢复器在不同控制策略下控制性能的效果分析。
为了进一步推动动态电压恢复器控制策略的研究和发展，对动态电压恢复器控制策略未来需要深入研究的方向进行了展望。
关键词：动态电压恢复器(DVR)；电压跌落；控制策略中图分类号:TM76文献标志码:A文章编号：1009-8984(2020)04-0017-060引言电网技术的不断进步和人们对电能质量需求的不断增加，使电能质量的监测和治理成为新的研究热点。
对电能质量各种扰动的监测发现，目前电网电压跌落已成为亟需解决的问题。
对比当前对电能质量治理的各种方法，动态电压恢复器对电网电压暂降的补偿和治理具有明显的优势。
为了有效地解决由于电压跌落引起的电能质量问题，需要对动态电压恢复器尤其是对它的控制策略进行研究。
本文先从动态电压恢复器传统的线性控制策略和非线性控制策略两大部分展开研究，最后对动态电压恢复器控制策略的方向和应用进行了展望。
动态电压恢复器理论及仿真研究共3篇
动态电压恢复器理论及仿真研究共3篇动态电压恢复器理论及仿真研究1动态电压恢复器理论及仿真研究电力系统中，由于电能的传输和消耗不可避免地引起电压波动，特别是发生负荷变化时更加明显，灵敏负载设备很容易受到电压波动的影响。
为了保护设备的运行和稳定性，需要引入动态电压恢复器（DVR）以限制电压波动的幅值和持续时间。
本文将从DVR的作用和电路结构入手，探讨DVR的理论原理以及利用PSIM软件进行DVR的仿真分析。
DVR是一种对电力系统中的电压波动进行控制的装置，通过电子电路控制实现对电压波动的限制和修正。
一般而言，DVR由直流侧电源、逆变器、升压变压器和控制模块构成。
其控制模块利用信息采集单元从电力系统中测量电压、电流等参数，经过DSP处理后，控制逆变器输出的电压，使其与原电压进行校正，从而达到限制电压波动的目的。
DVR的电路结构是典型的逆变器升压型，它能够将输送到它的电力系统中的电压变形为一个较为稳定的电源电压，然后将其放大和修正到所需的电压水平。
由于逆变器在工作时能灵活调节输出的电压和相位，可以对电网中的电压进行有效的调整和控制，从而达到防止电压下降和保持电网稳定运行的目的。
在进行DVR的仿真分析时，PSIM软件是一个非常好用的工具。
首先，根据电路结构和工作原理建立DVR的电路模型，然后加入所需的控制元件和参数，通过搭建相关的控制算法，使得仿真结果更加接近实际情况。
PSIM能够有效地进行仿真和分析，包括电压和电流波形、频率谱分析、功率和能量分析等。
通过改变DVR的参数和控制策略，可以了解其对电力系统运行的影响及优化其控制性能。
综上所述，DVR是一种能够对电力系统中的电压波动进行控制的装置，具有重要的应用价值。
本文介绍了DVR的工作原理和电路结构，并利用PSIM软件进行了仿真分析。
通过以上研究，可以为DVR的进一步研究和应用提供有力的支持综合以上介绍，DVR作为一种能够对电力系统中的电压波动进行控制的装置，具有广泛的应用价值。
动态电压恢复器实验室样机
动态电压恢复器实验室样机摘要：根据IEEE标准的电压均方根（rms）的电压幅值骤降是瞬时下降（10%~90%），其中持续时间多于半个周期，少一分钟[1]。
电压暂降的常见原因是系统中的故障或短路，始于接入大负载和布线错误的。
动态电压恢复器（DVR）是用于补偿电压跌落常用设备。
该DVR一般由电压源换流器（VSC），注入变压器，滤波器及储能（电池）的。
本文简要讨论了控制策略，并使用DSP 板TMS320F2812实现控制策略。
同时陈述了电压骤降和暴增的控制策略的仿真结果。
本文主要研究设计部分和3KVA DVR实验室样机的调试。
给出工作状态的DVR实验室样机的实验结果。
关键词：电压暂降;动态电压恢复器;TMS3230F28121 引言今天我们的家园充满了各种各样的电子设备，这使得今天的生活和工作环境与二十年前相差很大。
我们享受着像遥控电视机，家用电脑和微波炉等，都是由微处理器控制设备的便利。
同样，如今的工业也严重依赖于微控制器和微电子设备。
然而这些设备对功率变化非常敏感。
用测量，分析，总线电压改进衡量电源质量，通常是一个负载母线电压，是为保持该电压在额定电压和频率是一个正弦曲线[1]。
电源异常有许多形式，如闪变，谐波，电压跌落，谐波，瞬态等。
如今电子负载很容易受到这些干扰，之前并不关注此原因[2]。
当设备或产品遭受损害时，电能质量的重要效果就显现了。
此外，产品的丢失意味着代价高昂的返工，生产力损失和间接成本较高。
因此，当下工业主要关心的是电源质量给在时间和金钱方面带来的巨大损失[3]。
因此，如今提高电能质量很有必要，因为能减少很多由他造成的问题。
电压骤降被认为是主要的电能质量问题之一，因为它出现频率非常高。
电压暂降定义为有效值电压半周期之间持续几秒钟的瞬时下降。
电压暂降的常见原因是系统中的故障或短路，始于接入大负载和布线错误的。
电压骤降影响敏感的设备，如可调速驱动器（ASD）和可编程逻辑控制器（PLC），从而导致它们出现故障。
动态电压恢复器的数字仿真实验
一、动态电压恢复器D V R的数字仿真实验动态电压恢复器Dynamic Voltage Restorer;DVR是一种基于电力电子技术的串联补偿装置;通常安装在电源与敏感负荷之间;其作用在于：保证电网供电质量;补偿供电电网产生的电压跌落、闪变等;其可在电源和敏感负载之间接入幅值和相位受控的电压;以抑制电源电压扰动对敏感负荷的影响..具体参见教材电力电子学、有源电力滤波器、自动装置原理等..1.实验预习清楚动态电压恢复器DVR的结构和原理；明确动态电压恢复器的具体控制方式..2.实验目的了解数字仿真软件中DVR的构成及实现；针对系统电源的电压扰动进行动态补偿仿真；解析DVR控制参数的变化对其补偿性能的影响..3.实验步骤（1）将仿真示例copy到电脑..进入MATLAB界面;导入并打开模型DVR.slx;a.梳理DVR.slx模型中的主要元件设备组成;该模型主要包括电源模型Grid、DVR模型涵盖有电力电子元件、控制环节及直流电源、非线性敏感负荷Non Linear Load；b.熟悉电源模型Grid的电气设计参数;主要包括电压、频率;不同时间段的幅度变化特点;其分别对应于电压扰动中的凹陷和突增；c.熟悉DVR模型中饱和变压器、电力电子元件的型式和设计参数;DVR control环节中电压跟踪信号的形成方式;滞环比较器的具体运行特点..d.熟悉非线性敏感负荷的组成结构及实现形式;掌握其电气参数的设计特点；e.设置模型配置参数;运行时间为2.5s..图 12点击运行DVR.slx算例..4.实验记录DVR.slx的运行结果;包括：a.当电源Grid电压的参数变化如下图2所示时;记录动态电压恢复器的补偿效果;包括：电源三相电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压;该数据可从图3中读取;并据此计算分析各电压的Total Harmonic Distortion;THD..图 2图3(1)0.4s-0.6s时电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压依次为：电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压THD 依次为：(2)电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压依次为：电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压THD 依次为：(3) 1.4-1.6s电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压依次为：电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压THD 依次为：(4) 1.6-1.8s电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压依次为：电源电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压THD 依次为：由上面的仿真可知即使电源电压发生剧烈变化;敏感负荷上电压依旧比较稳定..b.改变电源Grid电压的参数;重点考虑对上升时间、下跌时间、凹陷幅度、上升抖动、电压相位进行调整;再次记录记录动态电压恢复器的补偿效果;包括：电源三相电压、动态电压恢复器的注入电压、敏感负荷上的三相电压;计算分析各电压的THD..图4修改电源的Grid电压的参数;如下图所示(1)电源三相电压用powergui里的FFT analysis求THD：(2)敏感负荷上的三相电压用powergui里的FFT analysis求THD：(3)动态电压恢复器的注入电压用powergui里的FFT analysis求THD：由上面FFT analysis的结果可知：THDGrid Voltage=0.00%；THDLoad Voltage=3.15%；THDInjected Voltage=48.98%..c.改变动态电压恢复器中DC电压的幅度如图4;调整范围：300V~1000V;至少选择五组电压数据例如：300V、400V、500V、700V、900V;记录不同直流电压的情况下;DVR交流侧注入电压的运行特性;计算分析注入电压的THD..1、改变动态电压恢复器中DC电压的幅度为300VDVR交流侧注入电压的波形如下：用powergui里的FFT analysis求THD：2、改变动态电压恢复器中DC电压的幅度为400VDVR交流侧注入电压的波形如下：用powergui里的FFT analysis求THD：3、改变动态电压恢复器中DC电压的幅度为500VDVR交流侧注入电压的波形如下：用powergui里的FFT analysis求THD：4、改变动态电压恢复器中DC电压的幅度为700VDVR交流侧注入电压的波形如下：用powergui里的FFT analysis求THD：5、改变动态电压恢复器中DC电压的幅度为900VDVR交流侧注入电压的波形如下：用powergui里的FFT analysis求THD：由上可知:DC电压的幅度为300V时;THD=1.09%;DC电压的幅度为400V时;THD=1.20%;DC电压的幅度为500V时;THD=1.38%;DC电压的幅度为700V时;THD=1.56%;DC电压的幅度为900V时;THD=1.79%;d.改变DC control中滞环比较器的运行参数滞环比较器见如图5所示;参数更改主要针对前两项;至少选择三组参数例如：1、-1；1.5、-1.5；0.8、-0.8;记录不同控制参数的情况下;DVR交流侧注入电压的运行特性;计算分析注入电压的THD..图5图61、改变DC control中滞环比较器的运行参数为1、-1时：THDInjected Voltage=1.56%2、改变DC control中滞环比较器的运行参数为1.5、-1.5时：THDInjected Voltage=1.95%3、改变DC control中滞环比较器的运行参数为0.8、-0.8时：THDInjected Voltage=1.42%注意;将图粘贴在所交实验报告上以plot作图的形式;而不是截屏;要求图形在各个时间点的变化清晰可见;与实验分析结合能说明问题..为此;可取某变量的部分时间段细节图;而不是整个运行期间的..5.实验分析a.DVR的动作响应时间答：由图可知;DVR的动作响应时间为0.002s..b.DVR安装后是否对THD产生影响答：DVR安装后对THD产生影响;使THD减小..c.DVR中直流电源电压的作用;其参数设计的特点是答：DVR中直流电源电压的作用是为电力电子器件提供输入电压;从而通过逆变电路;为电网提供串联补偿电压;且补偿电压的值跟踪电网电压的变化进行调整;从而保持电网电压的稳定..由c中实验结果可知;其参数设计的特点是随着DVR中直流电源电压的增加;DVR交流侧注入电压的THD逐渐增大..d.滞环比较器在DVR控制中的具体作用;其参数设计的差异对控制性能会造成哪些影响答：滞环比较器在DVR控制中的作用是稳定电网电压在期望值附近;具体过程为将标准电压与负载电压进行比较;从而得到电力电子器件的控制信号;从而达到调压的目的;其参数设计的差异会改变THD..e.动态补偿在t=0.7s时为何会出现电压抖动答：电网电压的变化是一个暂态过程;不能突变;需要一定的过渡过程..6.进一步思考（1）观察DVR的电压补偿效果;如何进一步抑制补偿中存在的谐波成分答：由实验结果分析可知：DVR中DC的幅值越小;产生的THD越小;补偿效果越好；DVR中滞环比较器的参数取值应适中;过大过小均会使THD增大..因此可以通过选择合适的直流电源电压和滞环比较器参数来减小THD..（2）当前模型算例中的电压波动主要定位于对称性变化;且属于一种计划内的电压扰动..若发生计划外的电压扰动;如出现非对称性短路故障;电网系统中会出现非周期分量;DVR的电压补偿效果是否会受到影响;怎样应对答：由于线电压是两相电压之差;当相电压中出现非周期分量;即直流分量时;可通过取线电压的方式来抵消非周期分量的影响..。
基于PSCAD的微电网控制系统建模与仿真
基于PSCAD的微电网控制系统建模与仿真PSCAD软件是电力系统仿真软件中的一种，它可以用于设计、分析和优化电力系统的控制系统。
微电网是一种能够让多种不同的能源设备和负载集成在一起的电力系统，其控制和管理对于实现微电网功率均衡和优化非常关键。
因此，本文将介绍如何使用PSCAD软件来建模和仿真微电网控制系统。
第一步，建立微电网模型。
在PSCAD中创建新项目后，选择微电网模型的拓扑结构，包括各种能源源（太阳能光伏发电、风能发电等）和负载（家庭、工厂等）。
将拓扑结构中所有的能量汇（如充电电池、ESSE等）布置在一个区域内，充当能量存储和管理的中心。
在模型设置中，设置各种能源源的容量、负载需求、电池充放电等参数。
第二步，建立微电网控制系统。
将微网设计中的器件或系统连接起来，实现对微电网的控制和管理。
利用PSCAD提供的控制器和信号处理器建立微网的分级控制系统。
根据需要，加入分布式控制算法、能量管理算法和负载控制算法等实现微电网的自动管理。
第三步，仿真并测试微电网控制系统。
使用PSCAD中的仿真功能验证微电网控制系统的功能和性能。
为了优化微电网，可以通过调整控制系统参数来达到更好的功率均衡和能量管理效果。
通过对微电网的仿真，可以对微电网的性能进行全面的评估。
例如，可以确定微电网的电池容量是否足够、是否可以满足负载要求等。
在模拟期间，可以观察模型中多个部件之间的交互，并使用数字仪表板和时间响应曲线记录电力系统中的电量和电压。
在仿真结束后，还可以使用PSCAD生成仿真报告，分析系统的性能指标并评估系统的性能。
总之，PSCAD可以用于微电网控制系统的建模、仿真和优化，可以帮助使用者快速、高效地评估微电网性能和控制系统的优化。
据此，未来微电网的发展将会有更加广阔的前景。
数据分析是现代社会中必不可少的方法之一，可以通过数据分析的结果在各种领域中做出更好的决策。
下面我们将列举一些相关数据进行分析。
首先，我们来看全球各大洲的能源消耗情况。
动态电压恢复器的补偿策略研究与仿真分析
动态电压恢复器的补偿策略研究与仿真分析动态电压恢复器（Dynamic Voltage Restorer，DVR）是一种用于故障电压恢复的先进电力设备。
它可以通过快速响应故障电网的电压波动，稳定供电系统的电压，保护负荷设备不受电压波动的影响。
本文将对DVR的补偿策略进行研究，并进行仿真分析。
首先，DVR的补偿策略可以分为两个主要方面：基于电流和基于电压的补偿策略。
基于电流的补偿策略通过将负荷电流与参考电流进行比较，并将误差信号输入到控制器中，从而控制DVR的输出电压。
基于电压的补偿策略则是将负荷电压与参考电压进行比较，并通过控制DVR的输出电流来实现电压补偿。
其次，本文将重点研究基于电流的补偿策略。
该策略的关键是设计一个合适的控制器，使得DVR的输出电压可以快速地跟踪参考电压。
常用的控制器包括比例控制器、积分控制器和PI控制器。
在设计控制器时，需要考虑DVR的响应速度和补偿精度之间的平衡。
一方面，响应速度越快，DVR越能快速地抵消电压波动；另一方面，补偿精度越高，DVR越能准确地使负荷电压跟踪参考电压。
最后，本文将通过仿真分析来验证基于电流的补偿策略的性能。
以一个典型的故障电网为例，在故障电网中引入电压衰减和谐波畸变，并设置负荷电压的参考值。
通过将DVR与故障电网相连，通过控制器实现电压补偿，分析DVR的输出电压与参考电压之间的误差。
通过调整控制器的参数，可以得到DVR的最佳补偿效果。
总结起来，本文将对动态电压恢复器的补偿策略进行研究，并通过仿真分析来验证其性能。
研究结果可以为实际应用中的DVR设计和优化提供参考，并为电力系统的电压稳定性提供保障。
动态电压恢复器(DVR)策略研究仿真与硬件搭建(包括文献翻译与原文)
要
内
容
1、查阅相关资料，研究动态电压恢复器的工作原理
2、研究现有电压补偿策略的工作原理
3、完成主电路、控制电路参数设计
4、进行开环、闭环系统仿真
基
本
要
求
1、输出交流电压：220V/50Hz
2、开关频率：20KHz
3、整流桥负载下THD小于5％
4．撰写论文1本（不少于2万字，字迹工整、语言流畅），标准A0图纸一张
1.4国内外研究现状
世界上的第一台DVR装置由美国西屋公司研制成功，并于1997年8月在美国DUKE电力公司投入运行，西门子公司在1999年的IEEE会议上介绍了他们的DVR的运行情况。ABB公司在2000年IEEE会议上介绍了安装在瑞士4的DVR的运行情况。在日本，柱上式DVR也已经投入运行。这些装置的运行目的是为了取得足够的运行经验，以及在实际中检验装置的性能从而加以进一步改善。除了上述的动态电压调节器实例，世界上还有很多厂家和研究机构正在研制各自的DVR，如美国威斯康欣大学。
Keywords: Dynamic voltage restorer, before voltage drop compensation method,Phase voltage compensation method
第1章
1.1 课题背景
伴随着经济发展而来的的是我国用电负担逐年增加，电网电压的跌落和电压波形的畸变现象经常发生，这会给许多对电压质量要求很高或是很敏感的电气设备带来困扰。并且，电力电子器件在生活的各个领域的应用也越来越广泛，为解决电能质量问题的各种电气设备相继问世，动态电压恢复器使其中的佼佼者。当系统电压受到外界干扰时，会产生类似电压跌落的电能质量问题，这是造成敏感负载出现问题的主要原因，而DVR会在1-2ms之内产生补偿电压，抵消敏感负载所受干扰，使负载正常工作，有助于降低电能质量问题所带来的设备损坏、生产中断、产品质量不合格等等的经济损失，保证了计算机负载与敏感负载的安全可靠运行。在性能与性价比方面占很大优势的动态电压恢复器（DVR）广泛关注，被认为是最有前景的电能质量调节的电力电子装置。
关于 PSCAD 的电力系统电压调节器仿真分析.
关于 PSCAD 的电力系统电压调节器仿真分析.摘要：对于发电厂来说，高压母线电压稳定性对于整个电压的稳定性来说是十分重要的，安装电力系统电压调节器之后可以显著提升发电机动态无功储备容量，进而能够有效提升高压路线的电压稳定性。
在本研究中，针对电力系统电压调节器数学模型，进一步分析负调节效果，能够为之后电厂PSVR的运用奠定基础，构建基于电力系统计算机软件的PSVR仿真模型，进而能够对电厂中的电网事故，波动情况，冲击负荷等多种扰动现象进行仿真分析，验证PSVR在线提升机组对电力系统的支撑效果。
通过仿真分析我们发现，利用PSVR能够通过发电机潜在无功容量，提升其无功响应速度，进而能够快速恢复暂态电压，提升机组对发电厂高压母线稳定性的作用。
关键字：PSCAD；电力系统；电压调节器；仿真；分析近年来随着全国范围内电网互联工程的广泛实施，以及交直流电网施工规模的扩大，具备动态无功储备对于直流交流电网实现电压稳定性来说是十分重要的，目前对于在大型受端电网来说，暂态电压的稳定性是当前急需解决的问题。
发电厂的高压母线是电网交互和发电厂的重要界面，其高压母线的稳定性将对于整个电网稳定性十分重要，相比并联补偿电抗器，电容器等来说具有较快的数据响应速度，调节平滑等特点，传统发电机类似调节器主要是通过发电机端电压控制，然而当出现电网故障时需要较多的无功功率，进而提升其电压稳定性，无法提供较多无功功率，维持高压母线电压处于较高水平。
在安装电压调节器之后可以帮助电厂发电机提高动态无功储备容量，进而可以稳定发电厂的高压母线稳定性，因此有必要深入分析电力系统的电压调节器。
在本研究中，基于当前大电网动态无功储备量逐渐减小，且电网电压受到挑战的情况下，深入分析了电力系统电压调节器的有关性能，并且分析PSVR负调差效果，以某电厂作为研究对象，针对PSVR的具体应用作为研究对象，构建了基于电力系统计算机软件的研究系统仿真模型，包括励磁系统，PSVR，电网负荷模型，能够对该电厂的冲击负荷，电网事故，无功电压波动等多种扰动进行模拟分析，并进一步验证了PSVR在有效提升机组对无功支撑的有效作用。
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基于PSCAD的动态电压恢复器DVR控制功能仿真
摘要：电网电能质量事件多数为电压暂降，抑制电压暂降的主要方法，就是安装动态电压恢复器（DVR）。
介绍了DVR基本工作原理，并分析DVR电路拓扑的串联型和串并联混合型特点及应用场合。
基于PSCAD自定义的元件脚本接口，搭建了DVR仿真模型，利用PSCAD脚本接口调用外部控制功能子程序，完成控制功能算法仿真测试。
关键词：DVR；动态电压恢复器；PSCAD；仿真
1.引言
电压暂降又称为电压跌落、电压骤降，是指在工频下，电压有效值短时间内的下降。
目前，国际上对电压暂降的幅度没有统一的规定，我国DL/T1229-2013动态电压恢复技术规范，电压暂降定义为电压有效值下降到额定值的 90%～1%，故障持续时间10ms～1min。
电压暂降产生的原因主要有电力系统故障，大容量电机的启动和负载突增，以及大型变压器投入运行等。
根据权威数据，92%以上电能质量事件为电压暂降和暂升，其它电能质量事件所占比例不到8%。
目前，抑制电压跌落方法，主要是安装大容量UPS、动态电压恢复器DVR。
DVR等效为可控电压源，串联至电网中，电网电压暂降时，DVR输出相应电压与电网共同给负载供电，保持负载电压不变。
2.DVR工作原理
DVR电路拓扑分为串联型或串并联混合型两类，其与电网耦合方式，分为串联变压器和串联电容器两种耦合方式。
串联型DVR，直流能量由直流储能供给，电压暂降补偿时间由直流储能单元容量来决定，电池维护费用高；串并联混合型DVR通过电网获取直流能量，实现对电压暂降连续补偿，弥补串联型DVR不足[2][4]，见图2.1。
图2.1 串并联混合型DVR电路拓扑
动态电压恢复器DVR串联在电源和负载之间，是一种串联型电压控制系统，功能等效于可控电压源[3]。
当供电线路发生电压跌落时，根据预设的控制策略，快速产生与跌落电压的幅值相等、相位相同的补偿电压，叠加输出到电压跌落相上，使得负载侧电压保持稳定，确保负荷安全运行，见图2.2。
图2.2 DVR补偿电压原理图
3.PSCAD自定义元件
3.1接口原理
EMTDC是PSCAD/EMTDC仿真软件的计算核心，其主程序基于Fortran语言开发，由System Dynamics和Network Solution两部分组成，System Dynamics包括DSDYN和DSOUT两个子程序，DSDYN用于添加控制动态代码，DSOUT输出经过Network Solution计算后的变量。
EMTDC具有良好的开放性，目前可与Fortran、C和MATLAB三种语言编写的代码或程序进行接口。
用户将自定义代码添加至EMTDC有两种方法：（1）直接嵌入：在自定义元件的PSCAD脚本定义中编写元件功能的Fortran 代码，用户代码作为DSDYN或DSOUT子程序的一部分直接嵌入至EMTDC主程序中；
（2）间接调用：在自定义元件的PSCAD脚本定义中添加对外部子程序的调用声明，由DSDYN或DSOUT子程序对其进行调用，自定义元件的核心功能在外部子程序中实现。
C程序与PSCAD/EMTDC接口采用间接调用方式。
PSCAD/EMTDC的V4.0及以上版本在GNU Fortran77编译器环境下支持直接调用外部C程序，只需在自定义元件PSCAD脚本的FORTRAN段中添加调用外部C程序的代码，而无需另外编写FORTRAN接口文件。
在仿真模型运行时，PSCAD/EMTDC将直接调用经过编译后的外部C程序进行运算，因此仿真运行速度快、运行效率高。
C与PSCAD/EMTDC 的接口原理如图3.1所示。
图3.1.C与PSCAD/EMTDC接口原理示意图
3.2接口方法
图3.2给出了一个包含n个C函数的自定义模型与PSCAD/EMTDC模型接口方法示意图。
根据3.1接口原理，只需在接口元件的脚本中添加直接调用接口函数C_SUB（）的FORTRAN代码，并由接口函数调用C自定义模型，即可实现C模型和PSCAD/EMTDC模型的连接。
图3.2.基于C的自定义模型与PSCAD/EMTDC接口方法示意图
4.DVR PSCAD建模
DVR PACAD/EMTDC仿真模型由三相工频交流电源、三相故障模块、DVR系统和负载组成，如图4.1。
图4.1 DVR功能仿真电路模型
DVR主电路由整流、逆变和储能单元组成（图2.1），整流单元由三相IGBT 全桥组成，逆变电路由三个单相IGBT全桥组成， IGBT （Insulated Gate Bipolar Transistor）绝缘栅双极型晶体管，为复合全控型电压驱动式功率半导体器件，开关速度快，驱动功率小而饱和压降低。
DVR系统的主电路由PSCAD提供元件搭建，控制系统由PSCAD自定义元件脚本，调用对外部控制算法子程序实现[1][5]。
PSCAD调用外部软件的接口如图4.2所示，接口输入包括DVR主电路PSCAD 模型输出的模拟量（AI）、开关量（DI），接口输出主要是DVR功率单元IGBT模型的驱动脉冲（PLS）信号。
DVR核心控制功能均在外部子程序实现，这样在控制硬件设计的同时，同步进行控制软件开发，缩短了产品开发周期。
图4.2DVR控制算法 PSCAD接口元件
5.仿真试验
在实际电力系统中，电压暂降多由电网故障引起，因此本文利用三相故障模型，模拟单相接地短路故障、两相接地故障和两相相间故障，实现电压不平衡暂降，三相短路故障实现三相电压平衡暂降，测试DVR电压补偿策略。
仿真模型运行至0.5s，线路发生故障，0.9s故障恢复，模拟三相电压对称和不对称暂降，测试DVR电压补偿策略正确性。
图5-4为三相电压发生对称和不对称暂降时，基于最小能量法补偿策略输出的电压波形，图的上部为电网电压、中部为DVR输出电压、下部为负载电压。
图5-4（a）三相电压暂降图5-4（b）二相电压暂降
图5-4（c）一相电压暂降
6.结语
动态电压恢复器（DVR）是解决动态电压质量问题的主要手段，正在受到越
来越多关注。
基于PSCAD自定义元件脚本接口，调用对外部子程序功能，搭建DVR控制功能仿真模型，实现DVR控制软件开发和硬件开发同步进行，缩短了产
品研发时间，该方法具有推广价值。
参考文献
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[5]吴志坚，徐星星，王宝安.一种新型低压电网动态电压恢复器的仿真分析[J],江苏电机工程，2012，31（3），39-42.
作者简介
方存洋（1968.10.5），性别：男；籍贯：安徽寿县；民族：汉；学历：本科、学士；职称：工程师；职务：项目研发；研究方向：电力电子控制研究及应用。
邹宁（1977.2.10），性别：女；籍贯：江苏无锡；民族：汉；学历：硕士；
职称：高级工程师；职务：项目研发；研究方向：电力电子控制研究及应用。
施胜丹（1985.11.21），性别：女；籍贯：江苏南通；民族：汉；学历：硕士，研究生；职称：工程师；职务：项目研发；研究方向：电力电子控制研究及应用。