(整理)PSCAD中电力电子开关的性能.
pscad案例讲解
pscad案例讲解PScad是一款用于电力系统仿真的软件工具，它可以帮助工程师模拟和分析各种电力系统的行为。
下面将列举10个具体案例，以pscad为工具，讲解其应用和实际效果。
1. 变压器仿真案例：使用PScad可以对变压器进行建模和仿真，分析其在不同负载条件下的电压和电流变化情况，以及其对电力系统的影响。
2. 电力电子器件仿真案例：通过PScad可以模拟和分析各种电力电子器件，如整流器、逆变器、交流调压器等的电压、电流和功率波形，以及其在不同工况下的性能表现。
3. 风力发电系统仿真案例：利用PScad可以对风力发电系统进行建模和仿真，分析其在不同风速和负载条件下的输出功率、电压和电流变化情况，以及其对电网的影响。
4. 太阳能光伏系统仿真案例：使用PScad可以模拟和分析太阳能光伏系统的性能，包括光伏阵列的输出功率、电压和电流波形，以及其在不同光照条件下的运行情况。
5. 电动汽车充电系统仿真案例：借助PScad可以对电动汽车充电系统进行建模和仿真，分析其在不同充电功率和充电时间下的电压、电流和充电效率等参数的变化情况。
6. 输电线路仿真案例：利用PScad可以模拟和分析不同类型的输电线路的功率损耗、电压降和电流波形等参数，以及其对电力系统稳定性和效率的影响。
7. 发电机组仿真案例：使用PScad可以对发电机组进行建模和仿真，分析其在不同负载和运行条件下的电压、电流和功率波形，以及其对电力系统的稳定性和可靠性的影响。
8. 电力系统稳定性仿真案例：借助PScad可以模拟和分析电力系统的稳定性，包括短路故障、过电压、过电流等情况下系统的动态响应和稳定性评估。
9. 动态重构系统仿真案例：通过PScad可以模拟和分析动态重构系统的性能，包括重构过程中的电压、电流和功率波形，以及系统在不同故障条件下的恢复能力。
10. 线路参数优化仿真案例：利用PScad可以进行线路参数的优化研究，通过模拟和分析不同参数配置下的电压、电流和功率波形，以及系统稳定性和效率的变化情况，从而指导实际线路的设计和运行。
PSCAD在电力电子教学中的应用研究
２ ０ １ ０ 年武汉 纺织大学 电气工程 及其 自动 化专业 （ 光伏 工程 方向 ） 获批成 为湖北 省首批 新兴产业人 才培养基 地试 点， ２ ０ １ １ 年本 校 正式成 立了光 伏班 。 光伏班学员主要从 电气工程 及其 自 动化专业选择 优秀学员进 行培养 ， 以满足我 国日益 发展 的光 伏 发 电领域对人才 的需求。 课 程组 的教 师积极探索 电气工程及 其 自动化专业培养 模式 ， 并制定 了电力 电子课 程的培养计划 ： 在保
证学 生掌握基 础理论 和知识 的前提下， 课程 的建设与改革以学 生理 解和掌 握电力电子技术 的应 用为 目标 ， 以大学生教育创新
用， 同时加强对 专业知识地了解与掌握。
逆变 电路 中广泛应 用Ｐ ＷＭ控 制技术 ， 同时Ｐ ＷＭ控制逆 变
Hale Waihona Puke 电路也是 电力 电子 电路 中的一个难点。 很多 同学 很 难理 解一 个高度相等 而宽度 随正 弦波变化 的 脉冲序列作用在一个 惯性负载上与一 个正 弦波作用在惯性负载 上等效 的现象 ， 下面就用Ｐ ｓ ｃ Ａ Ｄ 对单相桥式Ｐ ＷＭ 逆变 电路进行 仿真 ， 通过仿真结果来帮助理解这个问题 。 单相桥式 Ｐ ＷＭ逆 变 电路 的主 电路如图１ 所示 ， 主要由直流电源 、 单相桥 （ 由Ｇ １ 、 Ｇ ２ 、 Ｇ３ 、 Ｇ４ 组成 ） 以及负载 （ 阻感 负载 ） 组成 ， 其 中直流电源Ｕ 为
户可以在仿真的过程中更改参 数并直接观察 结果 。 Ｐ Ｓ Ｃ Ａ Ｄ ／ Ｅ ＭＴ ＤＣ 包括 ８ 个元 件库 ， 这些 元件库 中含盖 了电 力 电子电路 中需要用 到的很多常用元件， 如 电阻、 电容 、 电感 、 变 压器 、 电流源 、 电压源 、 断路 器、 电力二级管 、 晶闸管、 Ｇ Ｔ Ｏ、
pscad案例
pscad案例PSCAD（Power System Computer Aided Design）是一种专业的电力系统仿真软件，广泛应用于电力系统设计和分析领域。
下面列举了十个PSCAD案例，帮助读者了解PSCAD的功能和应用。
1. 电力系统稳态分析：利用PSCAD，可以对电力系统进行稳态分析，包括电压、电流、功率等参数的计算和评估。
例如，可以模拟并评估变压器的负载能力和电压稳定度。
2. 电力系统短路分析：PSCAD可以模拟电力系统的短路故障，并计算短路电流、短路电压等参数。
通过分析短路故障，可以评估电力系统的保护装置的性能和选择适当的保护策略。
3. 电力系统暂态分析：PSCAD可以模拟电力系统的暂态过程，如开关操作、电容器切除等。
这些暂态过程可能导致电压暂降、电流冲击等问题，通过PSCAD模拟分析，可以评估这些暂态过程对电力设备和电力系统的影响。
4. 风电场建模与分析：PSCAD可以用于风电场的建模和分析。
可以模拟风机的输出特性、输电线路的传输特性等，评估风电场的稳定性和可靠性，并优化风电场的设计和运行。
5. 光伏发电系统建模与分析：PSCAD可以用于光伏发电系统的建模和分析。
可以模拟光伏电池的I-V特性、光照变化对发电量的影响等，评估光伏发电系统的性能和可靠性，并优化光伏发电系统的设计和运行。
6. 电力电子设备模拟：PSCAD可以模拟各种电力电子设备，如变频器、逆变器、整流器等。
可以评估电力电子设备的性能和稳定性，并优化其设计和控制策略。
7. 智能电网建模与分析：PSCAD可以用于智能电网的建模和分析。
可以模拟智能电网中的各种组件，如智能电表、智能配电网等，评估智能电网的性能和可靠性，并优化智能电网的设计和运行。
8. 超导设备模拟：PSCAD可以模拟超导设备的特性和性能，如超导线圈、超导电缆等。
可以评估超导设备的性能和稳定性，并优化其设计和控制策略。
9. 电力系统故障分析：PSCAD可以用于电力系统故障的模拟和分析。
应用PSCAD进行电力电子装置仿真
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第一部分 基本模块及功能介绍
•5.2 PSCAD与MATLAB的仿真接口 •2）在线帮助中给出的例程
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主要内容
第一部分：基本模块及功能介绍
电力电子器件、插值触发脉冲发生器、控制系统的搭 建、自定义模块、与MATLAB的仿真接口
第二部分：软件自带例程介绍
Power Electronics、APF
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第一部分 基本模块及功能介绍
3)参数Band Limit Proximity Correction的含义？
•调制波处于载波临界区域 时可能漏掉触发脉冲
•设置该参数后可以通过插值算 法避免漏掉触发脉冲的情况出现
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第一部分 基本模块及功能介绍
3. 控制系统的搭建(电力电子装置常用控制模块) 3.1锁相环
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第一部分 基本模块及功能介绍
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第一部分 基本模块及功能介绍
•5.2 PSCAD与MATLAB的仿真接口 •1）工作流程
• PSCAD内有一个Fortran文件DSDYN，通过它可以调用外 部Fortran子程序。该Fortran子程序可以启动MATLAB数据引 擎并建立起Fortran子程序和MATLAB数据引擎之间的通信管道， 同时，含有MATLAB命令的M文件也传到MATLAB数据引擎中， 这样，PSCAD和MATLAB就紧密地结合了起来，用户可以根据需 要编制M文件或Simulink文件，实现所需的仿真。
•例：二极管从导通到关断的仿真过程
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第一部分 基本模块及功能介绍
2)如何实现？
•Interpolated Firing Pulses Generator
• 输出为2维数组，包括：触发脉冲0或者1，以及插值时 间t，其结果是基于输入信号H和L的比较：当H>L时，输出 1，否则输出0。如果触发时刻在两次仿真步长之间，则会采 用插值算法求出准确的动作时刻t+Δt
03_PSCAD元件简述解析
第2页
一、PSCAD主元件库
各页面列表
PSCAD元件简述
分页式元件库
各元件列表
第3页
PSCAD元件简述
二、 HVDC和FACTS元件库
第4页
PSCAD元件简述
包括： 基本的开关器件模型如IGBT, GTO, 二极管等； 基本的主电路单元如逆变器，整流器等； 常见的应用级电路如HVDC，SVC等(含相应控
第 20 页
电源控制模式
PSCAD元件简述
固定控制：电压源幅值、频率和相位角 均直接输入，仿真过程中固定(注意基 准电压和频率不用于控制) 外部控制：幅值、频率和相位角均可 通过外部控制，仿真过程中可变。 自动控制(仅用于三相电源)：可通过自 动调整电压幅值对某母线处的电压进 行调节；或自动调整内部相位角调节 有功输出。
第 11 页
3. 可控整流桥
内部锁相环输入
PSCAD元件简述
控制部分 整流变
6脉波格雷兹变换桥
第 12 页
PSCAD元件简述
整流或逆变
触发信号的输入方式 可实现单独控制
与整流变接线方式 的配合
是否使用缓冲电路
第 13 页
与整流变接线方式的配合
PSCAD元件简述
希望提供给整流变PLO的电压尽量理想，故一般该电压 取自整流变的系统侧，且与A相对地电压同步。而触发脉 冲是以整流变阀侧线电压过零为起始点。故需要根据整流 变的接线方式进行调整。
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以Y/Y型接线为例：
PSCAD元件简述
脉冲触发起始点为相电压交点，滞后网侧A相对地电压α
T
t
第 15 页
PSCAD元件简述
4. 带插值点的脉冲触发
返回一个二元数组，包括触发脉 冲和晶闸管、IGBTs和GTOs插值 导通关断时刻所必须的插值时间 标签。第一个元素信号为0或1， 表示实际的门极控制信号。第二 个元素为插值的时刻。
（整理）PSCAD中电力电子开关的性能.
（整理）PSCAD中电⼒电⼦开关的性能.⼀、关于输出电⽓量标么化的问题：Outputchanel中的单位栏中，选择pu对输出的是否为标么值没有影响，这⾥填写单位pu只能在图中显⽰出单位为pu单位，没有进⾏标么值的转化过程。
若想取得标么值输出，有两个⽅法：⽅法⼀，在Outputchanel中的Scale Factor 中填⼊所需转化的标么值的基准值倒数，因为这⼀因⼦是乘以输出结果，所得到的就是标么值输出了。
⽅法⼆，采⽤multimeter组件，这⼀组件可以对输出的电压和有功功率取标么值，前提填写了对应的基准值。
建议在使⽤过程中注意标么值的使⽤范围。
⽬前已知发电机参数中，填写的是以⾃⾝容量为基准的标么值。
在将实际系统参数转化为仿真参数的时候需注意这⼀问题。
⼆、RMS两种输出格式的差别：RMS电压有两种输出格式，即模拟化和数字化，模拟化输出曲线叠加的有波纹，适合于对变化速度要求快的场合。
⽽数字化输出的曲线没有波纹，输出很平滑，适合于控制环节使⽤。
两者各有⽤途。
以下开始分析PSCAD中电⼒电⼦元件的分析：1.Power Electronic Switch（电⼒电⼦器件）电⼒电⼦开关可以实现四种器件功能：⼆极管、晶闸管、GTO和IGBT。
本组件代表了两状态电阻性开关并联⼀个可选的RC缓冲环节，如下所⽰：晶闸管、GTO和IGBT模型需要输⼊门极触发脉冲，可⽤于⾼频开关和脉宽调制电⼒电⼦电路中。
可使⽤“插值点的触发脉冲”组件实现插值触发脉冲。
在仿真中，尤其是电压源转换或其它FACTS设备中，必须注意观测到的损耗是符合实际的。
在⾃换相的导通和关断（包括正向强制导通）期间，为了计算开关动作的确切时刻，⾃动采⽤了插值算法。
但是要注意的是，使⽤门极信号的设备导通和关断时除⾮在输⼊参数中选择了“插值”，则不会⾃动采⽤插值算法。
缓冲环节与电⼒电⼦器件并联，主要作⽤是缓解电压或电流的陡变，保护电⼒电⼦器件，其中电容和电阻的数值默认的为电阻5000Ω、电容0.05µF。
CAD技术在电力电子工程中的应用
CAD技术在电力电子工程中的应用电力电子工程是指通过电子器件和电磁元器件控制电力的转换和传递过程。
随着科技的高速发展，电力电子工程领域的设计、优化和分析过程也迎来了很大的变革。
计算机辅助设计（CAD）技术的引入，为电力电子工程师们提供了强大的辅助工具。
下面将介绍CAD技术在电力电子工程中的应用以及相关的使用技巧。
首先，CAD技术在电力电子工程中的一大应用就是电路设计。
在电力电子工程中，设计师们需要根据具体的需求来设计各种电路，如逆变器、整流器等。
传统的手绘设计方法不仅费时费力，还容易出现错误。
而CAD软件能够提供直观、准确和高效的设计环境。
设计师们只需要在软件中选择合适的电子元器件，然后通过拖拽和连接来构建电路图。
CAD软件还可以自动检测电路中的错误和潜在的问题，大大提高了设计的准确性和可靠性。
其次，CAD技术也在电力电子工程中发挥着重要的作用。
通过CAD软件，工程师们可以对电路进行仿真和优化。
在仿真过程中，工程师们可以模拟电路的运行情况，比如电流、电压等参数的变化，以及电路间的传递和转换过程。
通过仿真，工程师们可以及时地发现和解决电路中的问题，规避潜在的错误。
而在优化过程中，CAD软件可以根据设计要求，通过自动搜索和分析，优化电路的性能和效率。
通过CAD技术，工程师们可以更加快速、准确和方便地设计出满足要求的电路。
同样重要的是，CAD技术还可以辅助工程师们进行布局和制造。
在电力电子工程中，电路的布局对电路的性能、可靠性和安全性有直接的影响。
通过CAD软件，工程师们可以实现电路元器件的自动布局，确保电路的布局符合设计要求。
此外，CAD技术还可以生成三维模型，辅助工程师们进行产品的设计和制造。
工程师们可以在CAD软件中进行参数调整和优化，然后直接将结果导出为3D模型，并用于后续的产品制造和装配过程。
在使用CAD技术时，有一些技巧和注意事项也需要注意。
首先，工程师们需要熟悉CAD软件的操作和功能。
不同的CAD软件有着不同的界面和操作方式，工程师们需要根据实际需求选择合适的软件，并进行相应的培训和学习。
PSCAD库元件介绍
PSCAD库元件介绍PSCAD库元件介绍1）PassiveR，L，C；可调R，L，C；地；固定负荷（P+jQ)；Tuned filter（调谐滤波器既串联的RLC）；⾼通滤波器；带通滤波器；三相负载（纯R；纯L；纯C）；三相短路；信号汇合；避雷器；绞线（三相系统阻抗匹配也就是导线换位）；3-Phase to SLD Electrical Wire Converter（三相到单相线路转换器，⽤于将三相系统信号分为三个单相信号，反之亦可以。
）6 to Twin 3-Phase Splitter（将6维信号分离为2个独⽴的三维信号，反之亦可以）；2）电源单相电压源模型1（单相带内阻的AC或DC电压源）；三相电压源模型1（内阻或零序阻抗）；单相电压源模型2（单相带内阻的AC或DC电压源，但可以为理想单项电压源）；地；三相电压源模型2（有内阻或零序阻抗，但可以为理想三相电压源）；电流源（理想的AC或DC电流源）；三相电压源模型3（内阻可为正序，零序，⽆内阻（理想电压源））；谐波电流注⼊（特定幅值和频率的初值，范围，步进；正序，负序，零序或ALL）3）测量仪表万⽤表；电流表；电压表（线地电压/线线电压）；单相电表（有效值）；三相电节点；三相电表（有效值）；功率表（有功，⽆功）；相差；频率/相⾓/有效值；频率扫描表（FFT）；Interface to Harmonic Impedance Solution；数据信号标签；三⾓函数；相乘；信号和差；选择标量/数组；增益模块；三相到单相线路转换器；电阻；4）输⼊输出设备输出通道；以下的模块可控制仿真输出可调输⼊（实数或整数）滑块；开关；旋转开关；按钮；Variable Plotstep；⽮量组合；Multiple Run（选择不同变量的输⼊）；Optimum Run（优化，使程序收敛到既定参数）Total Number of Multiple Runs；Current Run Number5）变压器单相2绕组变压器；单相3绕组变压器；三相2绕组变压器；三相3绕组变压器；三相4绕组变压器；UMEC(基于磁等效电路模型；单相2绕组变压器；单相3绕组变压器；单相4绕组变压器；)3/5 Limb UMEC Transformer；单相⾃耦变压器；三相星星连接⾃耦变压器；6）单相断路器；三相断路器；定时断路器；单相故障；三相故障；定时故障；7） -Sections 传输线∏-Sections (Single Circuit)；∏-Section (Double Circuit)；Mutually Coupled（相互耦合）Wires (Two Lines)；Mutually Coupled Wires (Three Lines)；详细的资料见Heip和电⼒系分析8）Machines同步机；⿏笼式异步电机；绕线转⼦异步电机；两绕组直流电机；永磁同步电机；风⼒；风⼒涡轮机；风⼒控制器；内燃机；交流励磁机；直流励磁机；静态励磁机；固态励磁；电⼒系统稳定器；Multi-Mass Torsional Shaft Interface；⽔⼒控制器；⽔⼒涡轮机；⽔⼒控制器和涡轮机；蒸汽控制器；蒸汽涡轮机；数据信号标签；实常数；9）⾼压直流输电柔性设备电⼒电⼦开关器件；六脉冲桥；静⽌⽆功补偿器；脉冲驱动；电流控制；⾓度控制；电流控制电压；Minimum Gamma Measurement；CCCM Controller for Rectifier；CCCM Contoller for Inverter；Effective Gamma Measurement；Apparent Gamma Measurement；Thyristor Switched Capacitor Allocator；TSC/TCR Non-Linear Susceptance ；TCR/TSC Capacitor Switching Logic；避雷器；电感；电压表（线地）；实极点；实常数；电流表；仿真时间输出；三相电⽓节点；3相2绕组变压器；地；单输⼊⽐较器；10）Control Systems Modeling Functions（CSMF）控制系统建模函数增益；Differential Lag（微分滞环）or Forgetting Function；Derivative （倒数）with a Time Constant；超前与滞后；实极点；延迟函数；平⽅；平⽅根；绝对值；三⾓函数；脉冲发⽣器；通⽤传递函数；限幅；线性增益；单输⼊⽐较器；带下⾏斜率传递函数；速率限制器；带上⾏斜率传递函数；信号发⽣器；边缘检测器对数函数；指数函数；⼆阶复数极点；定时；Range Comparator；Surge （浪涌）Generator；两输⼊⽐较器；⽐例积分控制器；积分；调幅调频调⾓；计数器；除法器；加减汇合点；乘法器；2选1选择器；频率扫描（online Fast Fourier Transform (FFT)）；Maximum/Minimum Functions；插值采样；XOR Phase Difference（相差）；压控振荡器；锁相环；变频锯齿波发⽣器；谐波失真计算器；N阶传递函数；N阶巴特沃思\切⽐雪夫滤波器；XY传递函数；Binary ON Delay with Interpolation；随机数发⽣器；11）miscellaneous实常数；整常数；逻辑常数；与pi有关的常数；类型转换；数据信号合并；仿真时间步长的输出；仿真时间输出Scalar\Array Tap(标量或数组的索引);Output of Current Run Number（输出当前运⾏数）；Total Number of Multiple Runs；Feedback Loop Selector（反馈回路选择）；Data Signal Array Tap 2（数据信号数组索引）；Data Signal Array Tap；信号汇合；12）Logical多输⼊逻辑门；Inverter（⾮门）；双稳态触发器；Hysteresis Buffer（磁滞缓冲区）；4或8通道多路选择器；Shift Register（移位寄存器）13）Sequencer程序控制器Start of Sequence of Events；Wait for an Event；Apply/Clear Fault；数据信号标签；按钮；Close/Open Breaker；可调输⼊滑块；实常数；除法器；开关按钮；地；电压表（线地）；输出通道；乘法器；电阻；三相电压源模型2；三相断路器；三相故障；旋转按钮；Scalar\Array Tap；14）保护电流互感器（JA模型）；电流互感器（Locas model模型）；Two CT Differential Configuration - JA Model；Coupled Capacitor Voltage Transformer (CCVT)；Potential Transformer (PT/VT)（电压互感器）；Block Average Phase Comparator Relay（⽐相继电器）线地阻抗；线线阻抗；Mho Circle（欧姆阻抗圆）；Trip Polygon；Sequence Filter （相序滤波器）Distance Relay - Apple Characteristics；Distance Relay - Lens Characteristics；Out of Step Relay - Mho Characteristics；Out of Step Relay - Lens Characteristics；Out of Step Relay - Polygon Characteristics；Over-Current Detector（过流检测器）；Negative Sequence Directional Element（负序⽅向元件）；Dual Slope Current Differential Relay（两斜率电流差分继电器）；Inverse Time Over Current Relay（反延时过流继电器）；15）输⼊输出端⼦；Import（⽤于将主模块的数据传送给⼦模块）； Export（⽤于将⼦模块的数据传送给主模块）注意：输⼊信号名称（参数）必须与⼀个在模块定义输出连接相匹配，反之亦然。
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一、关于输出电气量标么化的问题：Outputchanel中的单位栏中，选择pu对输出的是否为标么值没有影响，这里填写单位pu只能在图中显示出单位为pu单位，没有进行标么值的转化过程。
若想取得标么值输出，有两个方法：方法一，在Outputchanel中的Scale Factor 中填入所需转化的标么值的基准值倒数，因为这一因子是乘以输出结果，所得到的就是标么值输出了。
方法二，采用multimeter组件，这一组件可以对输出的电压和有功功率取标么值，前提填写了对应的基准值。
建议在使用过程中注意标么值的使用范围。
目前已知发电机参数中，填写的是以自身容量为基准的标么值。
在将实际系统参数转化为仿真参数的时候需注意这一问题。
二、RMS两种输出格式的差别：RMS电压有两种输出格式，即模拟化和数字化，模拟化输出曲线叠加的有波纹，适合于对变化速度要求快的场合。
而数字化输出的曲线没有波纹，输出很平滑，适合于控制环节使用。
两者各有用途。
以下开始分析PSCAD中电力电子元件的分析：1.Power Electronic Switch（电力电子器件）电力电子开关可以实现四种器件功能：二极管、晶闸管、GTO和IGBT。
本组件代表了两状态电阻性开关并联一个可选的RC缓冲环节，如下所示：晶闸管、GTO和IGBT模型需要输入门极触发脉冲，可用于高频开关和脉宽调制电力电子电路中。
可使用“插值点的触发脉冲”组件实现插值触发脉冲。
在仿真中，尤其是电压源转换或其它FACTS设备中，必须注意观测到的损耗是符合实际的。
在自换相的导通和关断（包括正向强制导通）期间，为了计算开关动作的确切时刻，自动采用了插值算法。
但是要注意的是，使用门极信号的设备导通和关断时除非在输入参数中选择了“插值”，则不会自动采用插值算法。
缓冲环节与电力电子器件并联，主要作用是缓解电压或电流的陡变，保护电力电子器件，其中电容和电阻的数值默认的为电阻5000Ω、电容0.05μF。
缓冲器RC时间常数应反映于仿真的时间步长中，若RC时间常数小于仿真的时间步长，则RC可以不取任何值。
2.Diode（二极管）二极管的导通和关断状态由它两端电压和流经的电流所决定。
正向电压、正向电流时导通。
二极管固有导通电阻很小和关断电阻很大。
当其正向偏置且正向电压超过了输入参数“Forward Voltage Drop”时二极管导通。
电流过零时二极管关断，直到再次偏置之前一直保持关断。
二极管的V－I特性曲线如下所示：为了计算器件动作的准确时刻，导通和关断事件都采用了插值算法。
因此，导通发生在正向电压正好达到“Forward Voltage Drop”的时刻，而关断发生在电流正好到零的时刻。
注意：反向恢复时间（即在关断后，恢复到允许一定的反向电流流过器件的时间）。
如果导通电阻为零或小于开关阈值，则器件的导通状态就被视为理想短路。
3.Thyristor（晶闸管）晶闸管通常由门极收触发后保持导通，而根据器件自身的电压和电流情况决定何时关断。
为了产生门极触发脉冲，需要外部的控制信号晶闸管导通电阻很小，关断电阻很大。
其状态会在以下情况下发生改变：1.器件两端的正向偏置电压大于或等于输入参数“Forward Voltage Drop”，且门极信号从0变为1。
2.器件两端的正向偏置电压大于或等于输入参数“Forward Voltage Drop”，且门极信号预置为1（即触发角为0°，作为二极管使用）3.正向偏置电压大于或等于输入参数“Forward Break-Over Voltage”。
4.关断时刻在器件电流的过零点（电压反向，电流未反向时，晶闸管还保持导通；电压正向，而电流反向时，晶闸管关断）。
晶闸管的V-I特性如下所示:在自换相的导通和关断（包括正向强制导通）期间，为了计算开关动作的确切时刻，自动采用了插值算法。
但需要注意的是，是否插值计算到来的门极信号，用户有选择权。
本组件还模拟了息弧时间。
因此，输入参数“Minimum Extinction Time”所定义的时间还未过去，而正向偏置电压又大于了输入参数“Forward Voltage Drop”，则晶闸管会重新导通。
即使没有门极触发信号，这种情况也会发生。
注意：二极管的反向恢复时间（即在关断后，恢复到允许一定的反向电流流过器件的时间）假定为零。
如果导通电阻为零或小于开关阈值，则器件的导通状态就被视为理想短路。
4.GTO/IGBTGTO和IGBT模型本质上相同。
GTO/IGBT通常由门极触发导通和关断。
为了产生门极触发脉冲需要有外部的控制信号。
GTO/IGBT的特性与晶闸管非常相似，除了GTO/IGBT能在门极脉冲为0时关断器件，而不管器件是否受到了正向偏置电压。
GTO/IGBT模型的V－I特性如下所示：在自换相的导通和关断（包括正向强制导通）期间，为了计算开关动作的确切时刻，自动采用了插值算法。
但需要注意的是，是否插值计算到来的门极信号，用户有选择权。
5.Transistor其模型与GTO和IGBT一样。
6.Interpolation and Switching（插值和器件动作）在指定的时间段内，电力网络的暂态仿真是一系列离散间隔（时间步长）网络方程的求解。
EMTDC是固定时长的暂态仿真程序，因此仿真之前一旦选定就保持不变。
由于时间步长固定，网络事件如故障或晶闸管动作可能发生在这些离散时间点之中（如果不是刻意修正的话）。
这就意味着如果器件动作处于时间步长间隔中的话，只有等到下一时间步长时程序才能体现出此事件。
这一现象将导致不精确和不期望的器件动作延迟。
在很多情况下，像断路器跳闸，一个事件步长的延迟（即50ms）不会造成什么后果。
但是在电力电子电路仿真中，这样的延迟会导非常不精确的结果（即50ms在60Hz时大约为1电角度）。
削减此延迟的一个方法是缩短时间步长，然而，这样会增加计算时间的开销，而且不一定能够给出精确的结果。
另外一个办法就是采用变时间步长解法，如果发现了器件动作事件，程序将把事件步长分割为更小的步长。
然而，这无法克服器件开合感性和容性电路时，由于电流和电压的微分所造成的伪电压和电流尖峰问题。
如果事件发生在时间步长内的话，EMTDC使用插值算法来寻找事件发生的确切时刻。
这么做比缩短时间步长的方法结果更精确、计算速度更快，并且允许EMTDC在更大的事件步长下精确地模拟任何动作事件，计算机理解释如下：1.每一开关设备在被DSDYN子程序调用时，都自动将其动作标准加入到下拉列表中。
主程序在时间步长的终点求解电压和电流，而在时间步长的起点储存开关设备的状态。
这些设备可通过直接定义时间点或电压、电流的变化水平来指定一个开关动作事件。
2.主程序确定动作的开关设备，标准基于它的开关条件率先得到满足，然后于动作的时间点处在此设备所处的子系统中插值所有的电压和电流。
对应的支路合或断，需要对导纳矩阵重新进行三角分解。
3.然后，EMTDC求解全部已有变量，自插值点向前前进一个时间步长，求解所有节点电压。
有必要再检查所有设备是否又出现了插入的开关动作，直至原始时间步长结束。
4.如果没有更多的开关事件，则进行最终的插值计算然后返回原始的时间步长序列。
以上步骤可用下图表述:举例：根据图4-2所示，让我们考虑二极管导通，在电流过零时将关断。
当DSDYN在t=1调用二极管子程序时，由于电流为正，所以没有发生开关动作。
如果没有采用插值（或EMTDC关闭了插值功能），在t=2时得到相应解。
此时，二极管子程序发现其自身电流为负，在随之的t=3时将器件关断。
由此，二极管中这一过程中允许流过了反向电流。
EMTDC采用插值算法，当DSDYN在t=1调用二极管子程序时，由于电流为正器件处于导通状态。
然而由于此支路可关断，其位于主程序中的相应列表中，列表中列出的支路需要检查其电流是否过零，如果过零则在时间步长的终点前切断此支路。
主程序在t=2处生成解，但是它还检查列表是否满足插值条件。
由于在t=2二极管电流解为负，主程序将计算电流的实际过零点。
主程序还将插值计算此时间点处的所有电压和电流（即t=1.2），然后将二极管关断。
假设在此时间步长内没有更多的开关动作，主程序就计算出t=1.2和2.2（1.2＋∆t）时的电压，然后退回t=2处计算相应的电压，并将仿真重新设置回整数间隔的时间步长上。
注意：尽管二极管在t=1.2处关断，调用DSDYN和DSOUT仍仅在t=1, 2和3处，二极管中不会再出现反向电流。
主程序调用DSOUT，因此在t＝2处可以将电压和电流输出。
然后在t=2调用DSDYN，而在t=3继续正常的求解。
在上述过程中进行的同时还有另一事件发生：在开关动作的同时程序会自动设定一个颤振移除标志。
只要无中断的半个时间步长插值完成后就清除这一标志（意思是指这半个时间步长内没有器件动作）。
在上述例子中，这就意味着还要在t=1.7处进行插值（即1.2和2.2的中点处），在t=2.7处进行求解，然后像之前那样由最终的插值点返回求t=2.0时的解。
为了避免在一个时间步长内有过多的开关动作，还要将时间前进至少0.01%的步长然后求解。
另外，任何两个（或多个）设备的开关动作间隔时间小于0.01%步长的话，就视为同时发生。
以一个简单的HVDC系统为例说明插值的应用，这里仿真时间步长为50μs，对于整流侧常数alpha定值给出对应的不同测量值，如图4-4(a)和(b)所示。
采用插值算法的alpha测量值只有0.001°的波动，而没有采用插值算法的触发结果的波动大于1°。
如此大的触发角波动（1°或更大）会产生非特性谐波，从而阻止了对触发角的精细调节。
在上述两个例子中，EMTDC自动地将晶闸管关断插入到其电流过零点处。
在以下情况时应用插值是有利的：∙具有大量快速切换设备的电路；∙带有浪涌避雷器的电路与电力电子设备连接；∙HVDC系统与易发生次同步谐振的同步机相联；∙使用小信号波动法分析AC/DC系统，这时精细的触发角控制是必须的；∙使用GTO与反向晶闸管构成的强制换相换流器；∙PWM电路和STATCOM系统；∙分析具有电力电子设备的开环传递函数；7.6-Pulse Bridge（6脉波桥）6脉波桥模块如图所示，其有三相图和单相图两种显示方式。
这一组件简洁地表征了直流变换器，其包括了一个6脉波格雷兹变换桥（可做整流器也可作逆变器）、一个内部的锁相震荡器、触发和阀闭锁控制、触发角和息弧角的测量。
内部的每一个晶闸管也包含了RC缓冲器环节。
6脉波桥主要有以下的外部输入和输出变量：ComBus：为内部锁相振荡器提供输入信号，此输入端通过Node Loop组件与换相母线相联。
AO：为变化器输入触发角KB：输入闭锁或解锁控制信号AM：触发角的测量值输出GM：息弧角的测量值输出8.Static VAR Compensator（静止无功补偿器）这一组件表征的是一12脉波TSC/TCR静止无功补偿系统。