PSCAD使用详细介绍.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,PSCAD,中高级操作,第,#,页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/12/6,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,2019/12/6,#,PSCAD,中高级操作,武汉大学电气工程学院,乐 健,2011.07,第,2,页,主要内容,PSCAD,分页面式建模,PSCAD,自定义元件及元件库,PSCAD,的数据级接口,PSCAD,的程序级接口,PSCAD,的其它操作,第,3,页,一、,PSCAD,分页面式建模,典型的,PSCAD,仿真模型可分为三个部分：,主回路部分；,控制部分；显示输出部分,。因此，较复杂的仿真模型宜,采用分页面式建模方法。,主回路部分,控制部分,显示输出部分,PSCAD,模型,第,4,页,1.1,页面模块的建立,第,5,页,必须选中,名称,用于显示的模块说明,模块的连接端子,第,6,页,该模块的内部页面设置,第,7,页,所建立的页面模块将出现在所属页,面内，双击后进入该页面即可进行,建模工作。,页面模型间的信号传递可采用,wireless connection,元件，,硬连接线等方式。,1.2,页面模型间的信号传递,第,8,页,控制页面内,主页面内,由主页面发送至控制页面内,无线连接,第,9,页,无需页面模块定义连接端子,主模块发送,用户模块外观,用户模块,内部接收,第,10,页,用户模块外观,硬连接线连接,与主模块的连接,用户模块,内部连接,与连接端子的变量,名称要一致,第,11,页,采用,Import,和,Export,标签进行信号传递。,Import,和,Export,标签不可放置于,Main,模块内,对同一个端子连接而言，在同一页面内只能有一个,Import,或,Export,标签的实例。如果希望在同一页面内,多次引用该端子，可将,Import,或,Export,连接至,Data,Label,，然后利用该,Data label,。,第,12,页,电气信号连接,电气信号连接只能采用硬线连接的方式。,主模块连接,用户模块外观,需申明为电气,连接端子,用户模块内部,采用,XNode,端子连接,名称要一致,第,13,页,XNode,不可放置于,Main,模块内,对同一个端子连接而言，在同一页面内只能有一个,XNode,的实例。,XNode,不可直接连接至,GND,。但可以在相应的模块连接,端子上连接,GND.,第,14,页,二、,PSCAD,自定义元件及元件库,自定义元件有两种：一种是常规,component(,元件,),，一种,是,page module(,模块,),；区别在于前者内部不再包含任何元,件；后者可以是元件的组合。创建时的区别在于是否选中,page module,选项。,第,15,页,2.1 Component,的创建,元件引脚分布,第,16,页,依次输入各引脚的,名称和描述,！名称必须遵守,Fortran,的规则,引脚类型：,数据输入；,数据输出；,电气引脚。,第,17,页,引脚数据类型：,逻辑变量；,整型；,实数型。,！仅对引脚为数据类型时有效,电气引脚的类型：,固定型；,可移除型；,开关型；,接地型。,该引脚的维数,第,18,页,固定型,(,缺省,),：最常用的电气引脚类型。代表简单的电气,节点。如存在疑问时尽量选择该类型。,可移除型,：可由,PSCAD,移除的电气节点。例如,RLC,串联,电路可由,PSCAD,等效为单一阻抗元件，从而移除,2,个,电气节点。主要是从提高仿真计算效率出发。,开关型,：若该节点为某个开关支路的一部分应选择该类,型。选择该类型后可提高,PSCAD,仿真过程中的矩阵解,耦效率，进而提高仿真速度。,接地型,：该电气节点接地时选用。,第,19,页,创建完成后的外观,相应的该元件出现在所属仿真,模型的定义部分内。,第,20,页,右键菜单,编辑元件的属性：,名称和描述,加入描述,第,21,页,修改元件定义,第,22,页,元件外观编辑页面,元件参数输入编辑页面,元件代码编辑页面,第,23,页,Graphic,页面,：对元件外观，引脚，变量等进行各种编辑。,例如：外观大小，输入输出引脚，输入输入变量名重,定义等。也可新增引脚。,新增引脚,新增文字,第,24,页,Parameters,页面,：可给元件添加参数输入界面。这些参数,将作为元件代码部分中使用的常量。,相应工具栏,添加的界面,！,PSCAD,对中文支持有限，尽量不使用正文,第,25,页,Script,页面,：用,Fortran,语言编写元件代码，注意需遵守,PSCAD,的一些语法规定和相应编译器的语法。,系统常量：,仿真时间,第,26,页,2.2 Page Module,的创建,元件引脚分布,第,27,页,！,Page Module,的内部搭建与常规模型建立方法一致，也可包括自定义元件和页面模块。,！在用户,Case,内定义的元件和模块无法使用,Create Instance-paste,的方法在其它,Case,的工作区内调用。,可在原,Case,内采用输出元件,(,模块,),定义的方法，存储为,.cmp,文件，再在新,Case,内采用输入元件,(,模块,),的方法。,也可在原,Case,内采用,Copy Definition,操作，再在新,Case,内采用,Paste Definition,操作。,第,28,页,2.3,用户元件库的创建,创建用户元件库可方便在任何,Case,内使用用户自定义元件。,但在加载包含了用户自定义元件的,Case,之前，必须先加载,包含该元件的元件库，即使是后加载也会出错。,其后可逐步添加用户自定义元件，,并可按照,master lib,的方式进行,分组，方便调用。,第,29,页,三、,PSCAD,的数据级接口,目的：,利用外部数据资源；,生成数据供外部程序调用；,查看仿真过程中的详细数据。,包括数据输入接口和数据输出接口。,第,30,页,3.1,数据输出接口,选择进行数据存储,输出文件名称,第,31,页,生成一个,.inf,文件,波形名称,数据编号,所属页面,最大最小值,单位,输出文件格式（,1,）,第,32,页,生成若干,.out,文件,每个文件最大,11,列，第,1,列为采样时间点，其余,10,列为,数据。若仿真项目内的输出波形大于,10,个，即会自动,生成多个,.out,文件，并自动编号。,采样时刻,PGB(1),PGB(2),输出文件格式（,2,）,第,33,页,3.2,数据输入接口,主要利用,File Reader,元件,参数设置,从另一个,PSCAD,运行进程或外部波形获取数据，并可用作输入,第,34,页,数据文件名称,绝对或相对路径,数据列数,采样频率计数方法,采样频率,遇文件尾部的处理方法,重要参数设置,第,35,页,第一行必须为空或注释,可由,11,列数据（采样频率指定）,或,10,列数据,+,第一列为采样时间点,数据使用,数据文件格式,第,36,页,电能质量,监测数据库,PQD,格式,监测数据专,业解析软件,Txt,格式,自编写中,间处理软件,Txt,格式,PSCAD,输出显示,数据输入示例,第,37,页,专业解析软件,中的波形,输入至,PSCAD,中的波形,数据比对,第,38,页,四、,PSCAD,的程序级接口,目的：,与其它应用程序实时交互,自动生成仿真计算程序,作为后台支持程序,基本没有开放式接口，如,API,函数和,OLE,可调用其它应用程序；,第,39,页,接受,.f,，,.for,，,.f90,和,.c,的源代码文件,多个文件用,“,”,分开，每个文件可包含多个子程序,各子程序均可在自定义元件的,代码部分进行调用,4.1,调用外部子程序,Digital Fortran 5.0,Compaq Visual Fortran 6.x,Intel Visual Fortran 9.0.x,第,40,页,主要利用,File Reference,元件,也可接受,.f,，,.c,的源代码文件,但在,PSCAD,最新版本中，该元件主要用于与,associated files,一起在,PSCAD,中调用其它应用,程序，故调用外部子程序时，推荐前一种方法。,第,41,页,dd.f,中的,exap,调用,Fortran,子程序示例,第,42,页,调用,C,子程序示例,第,43,页,将多个用户子函数形成库文件，避免针对各个仿真程序加入多个源代码文,件。在无需修改源代码的情况下充分利用其它人员开发的函数。,加入用户自定义库,第,44,页,+,设置需编辑的文件,设置文件后缀和相应打开应用程序,4.2,调用外部应用程序,第,45,页,编辑文件,aa.xls,在,PSCAD,内双击图标，,即可打开,Excel,对,aa.xls,进行编辑,调用外部程序示例,(1),第,46,页,调用外部程序示例,(2),第,47,页,步骤,1,：,全局设置,MATLAB,接口信息,步骤,2,：,指明本仿真模型使用接口,4.3,与,MATLAB,的接口,第,48,页,步骤,4,：编写用户元件，但注意至少提供两个输入参数，,指明需使用的,.m,文件的名称和路径。,步骤,3,：编写,.m,文件，实现元件功能。,第,49,页,步骤,5,：在用户元件代码内调用,.m,文件。,SUBROUTINE MLAB_INT(MPATH,MFILE,INPUTS,OUTPUTS),CALL MLAB_INT(,“,文件路径,”,“,文件名,R R,R),步骤,6,：在用户元件代码传递参数。,#STORAGE REAL:3,STORF(NSTORF)=$A,STORF(NSTORF+1)=$B,CALL MLAB_INT(),$C=STORF(NSTORF+2),NSTORF=NSTORF+3,压入第,1,2,参数,弹出输出参数,第,50,页,五、,PSCAD,的其它操作,5.1 PSCAD,的快照启动方式,5.2 PSCAD,的多重运行,5.3 PSCAD,的外部调试器调试,第,51,页,5.1 PSCAD,的快照启动,相当于以某个给定状态启动仿真过程，可节省仿真,时间，分段观察仿真过程。,Step1,：在需拍照时刻点,存储仿真过程的快照。,第,52,页,磁盘上相应的快照文件,Step2,：重新启动仿真过,程，并指定快照文件。,以,0.3s,处状态启动仿真,！实际仿真时长不变。,！可将图像显示起始点设置,至,0,时刻。,第,53,页,多重运行常用于：,改变故障发生时间以找出最严重的过电压情况；,改变控制器增益以找出对某个干扰的最佳响应；,在系统参数的某个范围内步进，以确定最优值；,改变故障类型或位置。,相当于一个离散的优化过程。,5.2 PSCAD,的多重运行,第,54,页,方法,1,：,允许多重运行,多重运行的个数,第,55,页,在仿真模型中配合,Total number of multiple runs,元件和,Current run number,元件使用。主要是通过,这两个元件在不同的运行中设置不同的参数。,自定义元件。将当前运行的序号转换成二进制代码。,例如,1#00,；,2#01,；,3#10,；,4#11,第,56,页,多路开关，设置信号,cc,在不同运行中的值。,利用,cc,使得在不同的,运行中波形具有不同幅值。,点击仿真后，系统开始重复,4,次运行，每次输出的,正弦波和余弦波的幅值不同。,第,57,页,每次运行的数据可进行存储，便于比对。,该通道设置为记录所有运行的数据；,第,58,页,利用数据输出方法，选择将通道数据存储到磁盘,文件，但对多重运行，数据文件稍有不同。,1#,运行的数据,4#,运行的数据,第,59,页,将这些数据利用数据输入接口输入，可进行比对。,第,60,页,方法,2,：,使用,Multiple Run,元件。,！两种多重运行方法不能同时使用。,第,61,页,利用外部调试器对用户代码进行调试，由于,PSCAD,对用户代码部分无法给出错误信息，可利用此方法,对整个仿真过程进行调试。,非常有用的工具！,5.3 PSCAD,的外部调试器调试,第,62,页,第,63,页,第,64,页,以,Compaq Visual Fortran 6,为例，启动该程序，在,文件,-,打开对话框中，打开,PSCAD,生成的该仿真,模型的可执行文件。本例中为：,第,65,页,在,Compaq Visual Fortran 6,内，打开程序设置对,话框，在调试页面内的程序参数栏内输出参数。,第,66,页,在,Compaq Visual Fortran 6,内，打开用户代码,.f,文,件。在文件中适当位置设置断点，启动调试。,第,67,页,每次在断点处仿真会停止，此时可在调试器内查看,变量值，也可在,PSCAD,内观察数据波形。,第,68,页,谢谢！,