PSCAD使用详细介绍.ppt

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 第4页 1 1页面模块的建立 第5页 第6页 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 第8页 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DataLabel 然后利用该Datalabel 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 用户模块内部 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 第15页 2 1Component的创建 第16页 第17页 仅对引脚为数据类型时有效 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 第20页 第21页 第22页 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 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 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 第26页 2 2PageModule的创建 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 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 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 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FileReader元件 参数设置 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 监测数据专业解析软件 自编写中间处理软件 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 DigitalFortran5 0CompaqVisualFortran6 xIntelVisualFortran9 0 x 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 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 步骤2 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 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 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 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 第52页 Step2 重新启动仿真过程 并指定快照文件 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 2PSCAD的多重运行 第54页 方法1 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 第56页 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 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 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MultipleRun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 3PSCAD的外部调试器调试 第62页 第63页 第64页 以CompaqVisualFortran6为例 启动该程序 在 文件 打开 对话框中 打开PS