在电力系统仿真领域，PSCAD 作为专业的电磁暂态分析工具，其故障电流分析功能被广泛应用于电网规划、继电保护配置等核心场景。本文将深入解析PSCAD 的故障电流分析方法、波形观测技巧，并延伸探讨谐波分析这一关键技术，帮助工程师精准掌握软件核心功能。

　　一、PSCAD 如何分析故障电流

　　PSCAD 的故障电流分析始于精确的建模过程。首先需构建包含发电机、变压器、输电线路及负荷的完整电力系统模型。在故障设置环节，用户可通过软件内置的"Fault"模块（位于元件库的"Sources"分类）定义故障类型：包括三相短路（ABC-G）、两相接地（AB-G）、单相接地（A-G）等8种标准故障模式。

　　关键参数设置需重点关注：

　　1.故障触发时间建议设置为仿真时长的10%-20%，例如在5秒总时长中设置在0.5秒触发

　　2.过渡电阻值根据实际系统接地方式配置，通常110kV系统设为10Ω，配电网设为1Ω

　　3.故障持续时间需与继电保护动作时间匹配，典型设置为0.1-0.3秒

　　运行仿真后，在PSCAD 的"Runtime"窗口可实时观测电流幅值变化。通过右键点击测量元件选择"AddasMeter"，可将故障电流数值导入数据文件（.out格式），利用MATLAB或Excel进行傅里叶变换计算短路容量。软件独有的"Snapshot"功能支持在特定时间点冻结系统状态，便于对比故障前后的电气量差异。

　　二、PSCAD 怎么看故障电流波形

　　波形观测是PSCAD 故障分析的核心环节。完成仿真后，双击项目中的图形输出模块（GraphFrame）进入波形分析界面。推荐采用多图层显示模式：

　　主图层显示三相电流原始波形（A/B/C相分别用红/绿/蓝色标识）

　　辅助图层叠加显示零序电流分量（黑色虚线）

　　第三图层可添加保护装置动作信号（矩形脉冲波）

　　通过波形缩放工具可将时间轴聚焦在故障时段（通常0.1-0.5秒范围），按住Ctrl键滚动鼠标滚轮实现横向精细缩放。对于非对称故障，需特别注意：

　　1.单相接地故障时故障相电流突增2-5倍

　　2.两相短路时非故障相电压升高至1.732倍额定值

　　3.三相短路电流波形呈现标准正弦衰减特性

　　PSCAD 的测量游标（Cursor）功能可精准读取关键参数：

　　故障初始时刻的冲击电流峰值（PeakValue）

　　故障切除时的电弧重燃现象（CurrentChopping）

　　衰减时间常数τ=L/R的计算（通过拟合波形包络线斜率）

　　三、PSCAD 故障电流谐波分析技巧

　　"PSCAD 故障电流谐波分析"是提升分析深度的关键。在新能源并网场景中，故障电流往往包含丰富的谐波分量。PSCAD 可通过以下步骤实现精准分析：

　　1.在元件库添加"FFT"模块（路径：Components→Meters→FFT）

　　2.将故障电流信号线接入FFT输入端，设置采样频率为10kHz（满足Nyquist定理）

　　3.配置谐波阶次范围：建议包含2-25次谐波（50Hz-1250Hz）

　　4.选择汉宁窗（HanningWindow）减少频谱泄漏

　　分析结果显示界面中，柱状图直观呈现各次谐波占比。重点关注：

　　3次谐波含量超过5%可能引发中性点过电压

　　5/7次谐波突增常指示换流器控制失效

　　偶次谐波出现说明系统存在不对称故障

　　通过PSCAD 的"CustomComponent"功能可建立定制化谐波评估模型，将THD（总谐波畸变率）计算结果实时显示在监控面板。建议将谐波限值标准（如IEEE519-2014）写入判断逻辑模块，实现超标自动报警功能。

　　PSCAD 在故障电流分析中的完整工作流：从基础故障建模到高级谐波分析，揭示了软件在时域-频域综合分析方面的独特优势。工程师通过掌握波形缩放测量、FFT谐波分解等技巧，可显著提升故障诊断效率。建议结合PSCAD 的批处理功能（BatchMode）进行多场景仿真对比，建立完整的故障特征数据库，为智能电网建设提供可靠的技术支撑。