基于MATLAB的PSCAD电压扰动仿真与信号处理系统

资 源 简 介

本项目利用PSCAD电磁暂态仿真生成电网电压扰动波形数据（暂降/暂升/谐波等），并通过MATLAB实现信号处理与分析，为电能质量研究提供标准化测试数据集。

详 情 说 明

面向信号处理仿真的PSCAD电压扰动数据生成与处理系统

项目介绍

本项目基于PSCAD电磁暂态仿真平台，致力于模拟电网中各类电压扰动场景，生成高质量、多工况的电压波形数据。系统能够精确产生电压暂降、暂升、谐波、暂态振荡等多种典型的电能质量扰动，为信号处理算法的测试与验证、电能质量分析研究以及电力设备性能评估提供可靠的数据支持。项目具备灵活的参数配置、高效的仿真控制以及完善的数据后处理功能，具有较高的实用性与扩展性。

功能特性

• 多扰动类型模拟：支持电压暂降、暂升、中断、谐波、间谐波、电压波动、暂态振荡等多种标准及复合电压扰动的仿真生成。
• 灵活参数配置：用户可自定义扰动特征参数，如暂降/暂升的幅度与持续时间、谐波的次数与含量、振荡的频率与阻尼比等。
• 高精度仿真控制：基于PSCAD/EMTDC强大的电磁暂态计算引擎，确保波形数据的精确性，并支持仿真采样频率、时长等关键参数的设置。
• 数据预处理与导出：提供数据滤波、归一化、数据切片等预处理功能，支持将生成的电压时间序列数据导出为.mat（MATLAB）和.csv通用格式。
• 结果可视化与分析：自动生成时域波形图、频谱图，并可标记扰动区间，同时输出包含扰动起止时间、幅值变化率、总谐波畸变率（THD）等关键指标的统计报表。

使用方法

1. 环境配置：确保系统满足下述“系统要求”。正确安装PSCAD软件及必要的运行库。若使用MATLAB进行后处理，需确保MATLAB已安装并可正常调用。
2. 参数设置：打开项目主仿真文件（.pscx），在对应的参数配置组件或对话框中，根据研究需求设置电网模型参数（线路、变压器、负载等）、扰动类型与参数、仿真控制参数（采样率、时长等）。
3. 运行仿真：在PSCAD环境中运行仿真。仿真结束后，相关电压波形数据将暂存于PSCAD的输出通道或指定文件中。
4. 数据后处理与导出：通过调用项目提供的数据处理脚本（通常在MATLAB环境中运行），从PSCAD输出文件中读取原始数据，执行滤波、归一化等预处理操作，并最终导出为所需的.mat或.csv文件，同时生成可视化图表和特征统计表。具体操作指令可参考脚本内的注释或帮助文档。

系统要求

• 必要软件：

* PSCAD/EMTDC (版本 v4.6 或更高版本) * MATLAB (版本 R2018a 或更高版本，用于运行数据处理脚本及结果可视化，可选但推荐)

• 操作系统： Windows 10 / Windows 11。
• 硬件建议： 至少4GB内存，建议8GB或以上。处理器主频2.0GHz以上。充足的硬盘空间用于存储仿真生成的数据文件。

文件说明

项目的核心控制与处理文件实现了系统的核心工作流程。其主要能力包括：统筹调用PSCAD仿真模型并传递用户预设的扰动参数，启动电磁暂态仿真计算；在仿真完成后，自动读取原始的电压波形输出数据；对数据进行必要的预处理，如滤波以去除高频噪声、归一化以统一量纲、以及按需进行数据切片；最终，将处理后的高质量数据以多种通用格式进行封装输出，并驱动生成可视化的波形图表和包含关键特征指标的统计报告。