用戶和RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器之間所有的操作互動(dòng)都通過(guò)軟件RSCAD（Real-Time Simulator CAD）來(lái)操作執(zhí)行的。RSCAD軟件可以安裝在標(biāo)準(zhǔn)的Windows PC系統(tǒng)中，使用詳細(xì)清晰的圖形用戶界面,，它由一系列軟件工具組合而成,。這一系列軟件工具中包含多個(gè)獨(dú)立模塊，可以在整體仿真系統(tǒng)運(yùn)行中擔(dān)任不同的角色和任務(wù),。RSCAD軟件中常用的模塊是文件管理器（FILEMANAGER）,、繪圖工具（DRAFT）、仿真運(yùn)行模塊（RUNTIME）,、線路/電纜參數(shù)模塊（TLine/Cable）和電力網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換模塊（Convert）,，下文中將針對(duì)這幾種常用模塊進(jìn)行詳細(xì)介紹。

文件管理器（FILEMANAGER）是RSCAD軟件中最上層的軟件工具,，用戶可以通過(guò)文件管理器對(duì)系統(tǒng)文件進(jìn)行圖形化管理,。文件管理系統(tǒng)以圖標(biāo)為基礎(chǔ)，采用樹形結(jié)構(gòu)進(jìn)行文件分類,，有助于幫助用戶對(duì)工作學(xué)習(xí)中大量的研究案例和相關(guān)文件實(shí)現(xiàn)分類管理,。在文件管理器窗口中，用戶可以通過(guò)點(diǎn)擊不同圖標(biāo)啟動(dòng)軟件中的其他的模塊工具,。同時(shí),，文件管理器提供一些常用工具方便用戶與RTDS仿真器進(jìn)行互動(dòng)操作，例如：用于管理硬件配置文件的編輯器和用于硬件固件更新的小程序,。圖形化的文件管理器讓用戶能夠更加直觀且方便的操作使用RSCAD軟件中的不同模塊工具,。繪圖工具（DRAFT） 是一個(gè)預(yù)處理模塊，用于搭建仿真系統(tǒng)的電路圖并且輸入對(duì)應(yīng)的參數(shù),。用戶可以使用不同的元件,，通過(guò)簡(jiǎn)單地組合連接畫出一幅系統(tǒng)電路圖。如圖 4-1所示,，RSCAD繪圖工具（DRAFT）包括作圖區(qū)域和元件庫(kù),。元件庫(kù)通常放置在窗口中的一側(cè)，由RTDS預(yù)定義和用戶自定義的元件庫(kù)組成,。根據(jù)不同功能和應(yīng)用,，代表不同電力系統(tǒng)元件和控制系統(tǒng)的元件模型以圖標(biāo)形式排列在RTDS預(yù)定義的元件庫(kù)窗口中。在窗口的另一側(cè)是用戶組合連接電路圖的作圖區(qū)域,，元件庫(kù)中的組件可以通過(guò)復(fù)制和粘貼放置在電路圖中,，然后用戶可以通過(guò)適合的方式將元件之間連接起來(lái)。所有的操作步驟均通過(guò)控制鼠標(biāo)或者鍵盤快捷鍵完成,，為快速完成系統(tǒng)作圖提供了便利,。在繪圖工具（DRAFT）中，系統(tǒng)電路圖可以用三相或者單線圖（SLD）的形式顯示,。為了對(duì)作圖區(qū)域更好的整理分類,，繪圖工具（DRAFT）中還提供了用于封裝的元件，用戶可以添加對(duì)應(yīng)的名稱或圖片來(lái)表示系統(tǒng)的不同部分。當(dāng)用戶使用繪圖工具（DRAFT）窗口完成仿真系統(tǒng)電路圖的連接并將對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)參數(shù)輸入到不同模型元件中以后,，仿真案例可以進(jìn)行保存和編譯并準(zhǔn)備進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)字仿真,。仿真運(yùn)行模塊（RUNTIME）
RSCAD軟件中的仿真運(yùn)行模塊（RUNTIME）實(shí)現(xiàn)了對(duì)RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器的操作和控制，圖 4-2中展示了此模塊工具的窗口示意圖,。RSCAD仿真運(yùn)行模塊（RUNTIME）允許創(chuàng)建一個(gè)或多個(gè)實(shí)時(shí)仿真控制窗口，通過(guò)控制窗口可以下載和控制獨(dú)立的仿真案例,。在進(jìn)行實(shí)時(shí)仿真的過(guò)程中,，用戶可以使用儀表、繪圖,、矢量顯示等圖形圖標(biāo)來(lái)創(chuàng)建不同的表計(jì)和波形圖,，從而監(jiān)視用戶所定的系統(tǒng)參量。此外,，在仿真運(yùn)行模塊（RUNTIME）中還可以通過(guò)創(chuàng)建按鈕,、設(shè)置滑塊、開(kāi)關(guān)等,，與仿真系統(tǒng)之間進(jìn)行動(dòng)態(tài)交互,。例如，通過(guò)操作屏幕上的按鈕,，可以在電力系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定的地點(diǎn)觸發(fā)一個(gè)故障,。用戶可以定義故障的類型、位置,、觸發(fā)點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間,，同時(shí)用戶也能定其他與故障的施加和啟動(dòng)相關(guān)的事件（如開(kāi)關(guān)的定時(shí)操作）。從RSCAD圖形用戶界面完成編譯到在RTDS實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器上成功實(shí)時(shí)仿真,，這其中不可少的轉(zhuǎn)換是通過(guò)一個(gè)專門設(shè)計(jì)的編譯系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的,。RSCAD軟件編譯器從繪圖工具（DRAFT）中得到系統(tǒng)電路圖布局和對(duì)應(yīng)參數(shù)，生成并行處理的硬件代碼并下載到RTDS仿真器的處理器中,。另外,，軟件編譯器會(huì)根據(jù)所需電路圖布局和可使用的仿真硬件配置，為每個(gè)授權(quán)核定和分配不同的任務(wù),。用戶可以通過(guò)自動(dòng)或者手動(dòng)（用戶自定義）的方式,，將不同元件模型的計(jì)算分配給不同的授權(quán)核。當(dāng)系統(tǒng)中包含I/O接口時(shí),，對(duì)計(jì)算資源和授權(quán)核進(jìn)行手動(dòng)分配可以確保I/O接口在系統(tǒng)編譯進(jìn)行優(yōu)化分配資源時(shí)仍保持不變,。除了生成處理器代碼外，軟件編譯器還會(huì)生成一個(gè)用戶可讀文件（也稱作MAP映射文件）,，該文件表明了在對(duì)應(yīng)案例下每個(gè)授權(quán)核的不同分工,。
4.3 電力系統(tǒng)和控制系統(tǒng)元件模型
RSCAD軟件中包括多種元件模型庫(kù)，例如電力系統(tǒng)和電力電子元件模型、控制系統(tǒng)以及保護(hù)和自動(dòng)化元件模型,。用戶可以根據(jù)研究和應(yīng)用需要,，使用不同的元件模型搭建詳細(xì)的仿真案例包括系統(tǒng)電路和控制器等。RSCAD軟件中的元件模型使用操作靈活,，用戶可以根據(jù)提示修改和調(diào)整對(duì)應(yīng)的參數(shù)和選項(xiàng),，以此準(zhǔn)確地模擬出系統(tǒng)的電磁暫態(tài)特性。這些模型均由RTDS技術(shù)公司的研發(fā)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)和測(cè)試,，在教學(xué),、研發(fā)、測(cè)試和實(shí)際工程中廣泛運(yùn)用并加以驗(yàn)證,。同時(shí),，根據(jù)RTDS的廣大客戶在日常工作使用中得出的經(jīng)驗(yàn)與建議，對(duì)RSCAD軟件不斷地進(jìn)行改進(jìn)和完善,。電力系統(tǒng)元件庫(kù)
RSCAD軟件中為用戶提供一個(gè)綜合的電力系統(tǒng)元件庫(kù),，經(jīng)過(guò)25年不斷地改進(jìn)和完善，下面列舉一些常用的電力系統(tǒng)元件模型,。
常規(guī)仿真步長(zhǎng)元件
• 輸電電路和電纜：π結(jié)構(gòu)模型（12導(dǎo)體）,、行波（貝杰龍模型12導(dǎo)體）、具有頻依特性的行波（12導(dǎo)體）
• 變壓器：兩繞組,、三繞組和自耦變壓器（繞組接地或匝間故障）,、磁滯磁飽和模型、移相變壓器
• 同步電機(jī)和異步（感應(yīng)）電機(jī)：同步電機(jī)內(nèi)部故障,、封裝的標(biāo)準(zhǔn)勵(lì)磁控制,，調(diào)速器/汽輪機(jī)和PSS控制
• 電壓源：具有用戶自定義的等效阻抗、電源幅值,、頻率和相位
• 無(wú)源電阻,、電感和電容元件
• 非線性電感器
• 斷路器和故障：故障的二次電弧模擬
• 帶氧化鋅避雷器和旁路開(kāi)關(guān)的串聯(lián)電容
• 可控串聯(lián)補(bǔ)償裝置（TCSC）
• 高壓直流閥組模型（輸電系統(tǒng)和背靠背系統(tǒng)）：6脈動(dòng)和12脈動(dòng)（可模擬內(nèi)部故障）
• 靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置（SVC）
• 電壓電流互感器：電流互感器（CT）、電磁式電壓互感器（PT）,、電容式電壓互感器（CVT）
• COMTRADE回放• 開(kāi)關(guān)設(shè)備：斷路器,、二極管、晶閘管,、絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）和反向二極管模型
• 兩電平和三電平VSC換流器
• 模塊化多電平換流器（MMC）
• 升壓換流器,、降壓換流器
• 高精度信號(hào)發(fā)生器
• 電機(jī)模型：感應(yīng)電機(jī)、同步電機(jī),、永磁同步電機(jī)
• 行波和π模型的傳輸線和電纜
• 無(wú)源元件和濾波器
• 變壓器模型：兩繞組和三繞組模型
4.3.2 控制系統(tǒng)元件庫(kù)
RTDS控制系統(tǒng)元件庫(kù)包括一套種類齊全的控制模塊,。
控制模塊
• 邏輯運(yùn)算：與、或,、非等
• 時(shí)間模塊：計(jì)數(shù)器,、計(jì)時(shí)器,、單穩(wěn)、雙穩(wěn),、延時(shí)閉合,、延時(shí)斷開(kāi)等
• 數(shù)學(xué)計(jì)算：加、減,、乘,、除、絕對(duì)值,、比較,、限幅、選擇器等
• 數(shù)學(xué)函數(shù)：常數(shù),、三角函數(shù)（sin、cos,、tan,、arctan、arcsin等）,、冪運(yùn)算,、積分、微分,、復(fù)數(shù),、對(duì)數(shù)、指數(shù),、超前-滯后,、一階傳遞函數(shù)、二階傳遞函數(shù),、非線性增益等
• 數(shù)據(jù)形式轉(zhuǎn)換：數(shù)模/模數(shù)轉(zhuǎn)換,、開(kāi)關(guān)量轉(zhuǎn)換、二進(jìn)制與十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換,、整型數(shù)和浮點(diǎn)型數(shù)轉(zhuǎn)換等
• 輸入輸出：模擬量輸入/輸出,、數(shù)字量開(kāi)關(guān)量輸入/輸出、數(shù)據(jù)傳輸?shù)?/p>