PSCAD中级操作

PSCAD中高级操作武汉大学电气工程学院乐健2011.07PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第4页1.1页面模块的建立PSCAD中高级操作第5页必须选中名称用于显示的模块说明模块的连接端子PSCAD中高级操作第6页该模块的内部页面设置PSCAD中高级操作第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wirelessconnection元件，硬连接线等方式。1.2页面模型间的信号传递PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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DataLabel，然后利用该Datalabel。PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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.PSCAD中高级操作第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pagemodule(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pagemodule选项。PSCAD中高级操作第15页2.1Component的创建元件引脚分布PSCAD中高级操作第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。PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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。PSCAD中高级操作第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。PSCAD中高级操作第20页右键菜单编辑元件的属性：名称和描述加入描述PSCAD中高级操作第21页修改元件定义PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第26页2.2PageModule的创建元件引脚分布PSCAD中高级操作第27页！PageModule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CreateInstance---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CopyDefinition操作，再在新Case内采用PasteDefinition操作。PSCAD中高级操作第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masterlib的方式进行分组，方便调用。PSCAD中高级操作第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。PSCAD中高级操作第30页3.1数据输出接口选择进行数据存储输出文件名称PSCAD中高级操作第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）PSCAD中高级操作第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）PSCAD中高级操作第33页3.2数据输入接口主要利用FileReader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PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第37页专业解析软件中的波形输入至PSCAD中的波形数据比对PSCAD中高级操作第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；PSCAD中高级操作第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DigitalFortran5.0CompaqVisualFortran6.xIntelVisualFortran9.0.xPSCAD中高级操作第40页主要利用FileReference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associatedfiles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。PSCAD中高级操作第41页dd.f中的exap调用Fortran子程序示例PSCAD中高级操作第42页调用C子程序示例PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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)PSCAD中高级操作第46页调用外部程序示例(2)PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第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。PSCAD中高级操作第49页步骤5：在用户元件代码内调用.m文件。SUBROUTINEMLAB_INT(MPATH,MFILE,INPUTS,OUTPUTS)CALLMLAB_INT(“文件路径”,“文件名,RR,R)步骤6：在用户元件代码传递参数。#STORAGEREAL:3STORF(NSTORF)=$ASTORF(NSTORF+1)=$BCALLMLAB_INT()$C=STORF(NSTORF+2)NSTORF=NSTORF+3压入第1,2参数弹出输出参数PSCAD中高级操作第50页五、PSCAD的其它操作5.1PSCAD的快照启动方式5.2PSCAD的多重运行5.3PSCAD的外部调试器调试PSCAD中高级操作第51页5.1PSCAD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。PSCAD中高级操作第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。PSCAD中高级操作第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。5.2PSCAD的多重运行PSCAD中高级操作第54页方法1：允许多重运行多重运行的个数PSCAD中高级操作第55页在仿真模型中配合Totalnumberofmultipleruns元件和Currentrunnumber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#—11PSCAD中高级操作第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。PSCAD中高级操作第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；PSCAD中高级操作第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PSCAD中高级操作第59页将这些数据利用数据输入接口输入，可进行比对。PSCAD中高级操作第60页方法2：使用MultipleRun元件。！两种多重运行方法不能同时使用。PSCAD中高级操作第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！5.3PSCAD的外部调试器调试PSCAD中高级操作第62页PSCAD中高级操作第63页PSCAD中高级操作第64页以CompaqVisualFortran6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：PSCAD中高级操作第65页在CompaqVisualFortran6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。PSCAD中高级操作第66页在CompaqVisualFortran6内，打开用户代码.f文件。在文件中适当位置