PSCAD操作指南ppt

1、PSCAD中高級操作中高級操作武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院武漢大學(xué)電氣工程學(xué)院樂樂 健健2011.07 PSCAD中高級操作第 2 頁主要內(nèi)容主要內(nèi)容l PSCAD分頁面式建模分頁面式建模l PSCAD自定義元件及元件庫自定義元件及元件庫l PSCAD的數(shù)據(jù)級接口的數(shù)據(jù)級接口l PSCAD的程序級接口的程序級接口l PSCAD的其它操作的其它操作PSCAD中高級操作第 3 頁一、一、PSCAD分頁面式建模分頁面式建模典型的典型的PSCAD仿真模型可分為三個部分：仿真模型可分為三個部分：主回路部分；主回路部分；控制部分；顯示輸出部分控制部分；顯示輸出部分。因此，較復(fù)雜的仿真模型宜。因此，較復(fù)雜的仿真模型

2、宜采用分頁面式建模方法。采用分頁面式建模方法。主回路部分主回路部分控制部分控制部分顯示輸出部分顯示輸出部分PSCAD模型模型PSCAD中高級操作第 4 頁1.1 頁面模塊的建立頁面模塊的建立PSCAD中高級操作第 5 頁必須選中必須選中名稱名稱用于顯示的模塊說明用于顯示的模塊說明模塊的連接端子模塊的連接端子PSCAD中高級操作第 6 頁該模塊的內(nèi)部頁面設(shè)置該模塊的內(nèi)部頁面設(shè)置PSCAD中高級操作第 7 頁所建立的頁面模塊將出現(xiàn)在所屬頁所建立的頁面模塊將出現(xiàn)在所屬頁面內(nèi)，雙擊后進入該頁面即可進行面內(nèi)，雙擊后進入該頁面即可進行建模工作。建模工作。頁面模型間的信號傳遞可采用頁面模型間的信號傳遞可采用

3、wireless connection 元件，元件，硬連接線等方式。硬連接線等方式。1.2 頁面模型間的信號傳遞頁面模型間的信號傳遞PSCAD中高級操作第 8 頁控制頁面內(nèi)控制頁面內(nèi)主頁面內(nèi)主頁面內(nèi)由主頁面發(fā)送至控制頁面內(nèi)由主頁面發(fā)送至控制頁面內(nèi)無線連接無線連接PSCAD中高級操作第 9 頁無需頁面模塊定義連接端子無需頁面模塊定義連接端子主模塊發(fā)送主模塊發(fā)送用戶模塊外觀用戶模塊外觀用戶模塊用戶模塊內(nèi)部接收內(nèi)部接收PSCAD中高級操作第 10 頁用戶模塊外觀用戶模塊外觀硬連接線連接硬連接線連接與主模塊的連接與主模塊的連接用戶模塊用戶模塊內(nèi)部連接內(nèi)部連接與連接端子的變量與連接端子的變量名稱要一致名

4、稱要一致PSCAD中高級操作第 11 頁采用采用Import和和Export標(biāo)簽進行信號傳遞。標(biāo)簽進行信號傳遞。Import和和Export標(biāo)簽不可放置于標(biāo)簽不可放置于Main模塊內(nèi)模塊內(nèi)對同一個端子連接而言，在同一頁面內(nèi)只能有一個對同一個端子連接而言，在同一頁面內(nèi)只能有一個Import或或Export標(biāo)簽的實例。如果希望在同一頁面內(nèi)標(biāo)簽的實例。如果希望在同一頁面內(nèi)多次引用該端子，可將多次引用該端子，可將Import或或Export連接至連接至DataLabel，然后利用該，然后利用該Data label。PSCAD中高級操作第 12 頁電氣信號連接電氣信號連接電氣信號連接只能采用硬線連接的方

5、式。電氣信號連接只能采用硬線連接的方式。主模塊連接主模塊連接用戶模塊外觀用戶模塊外觀需申明為電氣需申明為電氣連接端子連接端子用戶模塊內(nèi)部用戶模塊內(nèi)部采用采用XNode端子連接端子連接名稱要一致名稱要一致PSCAD中高級操作第 13 頁XNode不可放置于不可放置于Main模塊內(nèi)模塊內(nèi)對同一個端子連接而言，在同一頁面內(nèi)只能有一個對同一個端子連接而言，在同一頁面內(nèi)只能有一個XNode的實例。的實例。XNode不可直接連接至不可直接連接至GND。但可以在相應(yīng)的模塊連接。但可以在相應(yīng)的模塊連接端子上連接端子上連接GND.PSCAD中高級操作第 14 頁二、二、 PSCAD自定義元件及元件庫自定義元件及

6、元件庫自定義元件有兩種：一種是常規(guī)自定義元件有兩種：一種是常規(guī)component(元件元件)，一種，一種是是page module(模塊模塊)；區(qū)別在于前者內(nèi)部不再包含任何元；區(qū)別在于前者內(nèi)部不再包含任何元件；后者可以是元件的組合。創(chuàng)建時的區(qū)別在于是否選中件；后者可以是元件的組合。創(chuàng)建時的區(qū)別在于是否選中page module選項。選項。 PSCAD中高級操作第 15 頁2.1 Component的創(chuàng)建的創(chuàng)建元件引腳分布元件引腳分布PSCAD中高級操作第 16 頁依次輸入各引腳的依次輸入各引腳的名稱和描述名稱和描述！名稱必須遵守！名稱必須遵守Fortran的規(guī)則的規(guī)則引腳類型：引腳類型：數(shù)據(jù)輸

7、入；數(shù)據(jù)輸入；數(shù)據(jù)輸出；數(shù)據(jù)輸出；電氣引腳。電氣引腳。PSCAD中高級操作第 17 頁引腳數(shù)據(jù)類型：引腳數(shù)據(jù)類型：邏輯變量；邏輯變量；整型；整型；實數(shù)型。實數(shù)型。！僅對引腳為數(shù)！僅對引腳為數(shù)據(jù)類型時有效據(jù)類型時有效電氣引腳的類型：電氣引腳的類型：固定型；固定型；可移除型；可移除型；開關(guān)型；開關(guān)型；接地型。接地型。該引腳的維數(shù)該引腳的維數(shù)PSCAD中高級操作第 18 頁 固定型固定型(缺省缺省)：最常用的電氣引腳類型。代表簡單的電：最常用的電氣引腳類型。代表簡單的電氣氣 節(jié)點。如存在疑問時盡量選擇該類型。節(jié)點。如存在疑問時盡量選擇該類型。 可移除型可移除型：可由：可由PSCAD移除的電氣節(jié)點。例

8、如移除的電氣節(jié)點。例如RLC串聯(lián)串聯(lián) 電路可由電路可由PSCAD等效為單一阻抗元件，從而移除等效為單一阻抗元件，從而移除2個個 電氣節(jié)點。主要是從提高仿真計算效率出發(fā)。電氣節(jié)點。主要是從提高仿真計算效率出發(fā)。 開關(guān)型開關(guān)型：若該節(jié)點為某個開關(guān)支路的一部分應(yīng)選擇該類：若該節(jié)點為某個開關(guān)支路的一部分應(yīng)選擇該類 型。選擇該類型后可提高型。選擇該類型后可提高PSCAD仿真過程中的矩陣仿真過程中的矩陣解解 耦效率，進而提高仿真速度。耦效率，進而提高仿真速度。 接地型接地型：該電氣節(jié)點接地時選用。：該電氣節(jié)點接地時選用。PSCAD中高級操作第 19 頁創(chuàng)建完成后的外觀創(chuàng)建完成后的外觀相應(yīng)的該元件出現(xiàn)在所屬

9、仿真相應(yīng)的該元件出現(xiàn)在所屬仿真模型的定義部分內(nèi)。模型的定義部分內(nèi)。PSCAD中高級操作第 20 頁右鍵菜單右鍵菜單編輯元件的屬性：編輯元件的屬性：名稱和描述名稱和描述加入描述加入描述PSCAD中高級操作第 21 頁修改元件定義修改元件定義PSCAD中高級操作第 22 頁元件外觀編輯頁面元件外觀編輯頁面元件參數(shù)輸入編輯頁面元件參數(shù)輸入編輯頁面元件代碼編輯頁面元件代碼編輯頁面PSCAD中高級操作第 23 頁Graphic頁面頁面：對元件外觀，引腳，變量等進行各種編輯。：對元件外觀，引腳，變量等進行各種編輯。 例如：外觀大小，例如：外觀大小， 輸入輸出引腳，輸入輸入變量名重輸入輸出引腳，輸入輸入變量

10、名重 定義等。也可新增引腳。定義等。也可新增引腳。新增引腳新增引腳新增文字新增文字PSCAD中高級操作第 24 頁Parameters頁面頁面：可給元件添加參數(shù)輸入界面。這些參數(shù)：可給元件添加參數(shù)輸入界面。這些參數(shù) 將作為元件代碼部分中使用的常量。將作為元件代碼部分中使用的常量。相應(yīng)工具欄相應(yīng)工具欄添加的界面添加的界面！PSCAD對中文支持有限，盡量不使用正文對中文支持有限，盡量不使用正文PSCAD中高級操作第 25 頁Script頁面頁面：用：用Fortran語言編寫元件代碼，注意需遵守語言編寫元件代碼，注意需遵守 PSCAD的一些語法規(guī)定和相應(yīng)編譯器的語法。的一些語法規(guī)定和相應(yīng)編譯器的語法

11、。系統(tǒng)常量：系統(tǒng)常量：仿真時間仿真時間PSCAD中高級操作第 26 頁2.2 Page Module的創(chuàng)建的創(chuàng)建元件引腳分布元件引腳分布PSCAD中高級操作第 27 頁！Page Module的內(nèi)部搭建與常規(guī)模型建立方法一致，也的內(nèi)部搭建與常規(guī)模型建立方法一致，也可包括自定義元件和頁面模塊?？砂ㄗ远x元件和頁面模塊。！在用戶！在用戶Case內(nèi)定義的元件和模塊無法使用內(nèi)定義的元件和模塊無法使用Create Instance-paste的方法在其它的方法在其它Case的工作區(qū)內(nèi)調(diào)用。的工作區(qū)內(nèi)調(diào)用?？稍谠稍谠瑿ase內(nèi)采用輸出元件內(nèi)采用輸出元件(模塊模塊)定義的方法，存儲定義的方法，存儲為為.

12、cmp文件，再在新文件，再在新Case內(nèi)采用輸入元件內(nèi)采用輸入元件(模塊模塊)的方法。的方法。也可在原也可在原Case內(nèi)采用內(nèi)采用Copy Definition操作，再在新操作，再在新Case內(nèi)內(nèi)采用采用Paste Definition操作。操作。PSCAD中高級操作第 28 頁2.3 用戶元件庫的創(chuàng)建用戶元件庫的創(chuàng)建創(chuàng)建用戶元件庫可方便在任何創(chuàng)建用戶元件庫可方便在任何Case內(nèi)使用用戶自定義元件。內(nèi)使用用戶自定義元件。但在加載包含了用戶自定義元件的但在加載包含了用戶自定義元件的Case之前，必須先加載之前，必須先加載包含該元件的元件庫，即使是后加載也會出錯。包含該元件的元件庫，即使是后加載也

13、會出錯。其后可逐步添加用戶自定義元件，其后可逐步添加用戶自定義元件，并可按照并可按照master lib的方式進行的方式進行分組，方便調(diào)用。分組，方便調(diào)用。PSCAD中高級操作第 29 頁三、三、 PSCAD的數(shù)據(jù)級接口的數(shù)據(jù)級接口目的：目的：利用外部數(shù)據(jù)資源；利用外部數(shù)據(jù)資源； 生成數(shù)據(jù)供外部程序調(diào)用；生成數(shù)據(jù)供外部程序調(diào)用； 查看仿真過程中的詳細(xì)數(shù)據(jù)。查看仿真過程中的詳細(xì)數(shù)據(jù)。包括數(shù)據(jù)輸入接口和數(shù)據(jù)輸出接口。包括數(shù)據(jù)輸入接口和數(shù)據(jù)輸出接口。PSCAD中高級操作第 30 頁3.1 數(shù)據(jù)輸出接口數(shù)據(jù)輸出接口選擇進行數(shù)據(jù)存儲選擇進行數(shù)據(jù)存儲輸出文件名稱輸出文件名稱PSCAD中高級操作第 31 頁

14、生成一個生成一個.inf文件文件波形名稱波形名稱數(shù)據(jù)編號數(shù)據(jù)編號所屬頁面所屬頁面最大最小值最大最小值單位單位l輸出文件格式（輸出文件格式（1）PSCAD中高級操作第 32 頁生成若干生成若干.out文件文件每個文件最大每個文件最大11列，第列，第1列為采樣時間點，其余列為采樣時間點，其余10列為列為數(shù)據(jù)。若仿真項目內(nèi)的輸出波形大于數(shù)據(jù)。若仿真項目內(nèi)的輸出波形大于10個，即會自動個，即會自動生成多個生成多個.out文件，并自動編號。文件，并自動編號。采樣時刻采樣時刻PGB(1)PGB(2)l輸出文件格式（輸出文件格式（2）PSCAD中高級操作第 33 頁3.2 數(shù)據(jù)輸入接口數(shù)據(jù)輸入接口主要利用主

15、要利用File Reader元件元件參數(shù)設(shè)置參數(shù)設(shè)置 從另一個從另一個PSCAD運行進程或外運行進程或外部波形獲取數(shù)據(jù)，并可用作輸入部波形獲取數(shù)據(jù)，并可用作輸入PSCAD中高級操作第 34 頁數(shù)據(jù)文件名稱數(shù)據(jù)文件名稱絕對或相對路徑絕對或相對路徑數(shù)據(jù)列數(shù)數(shù)據(jù)列數(shù)采樣頻率計數(shù)方法采樣頻率計數(shù)方法采樣頻率采樣頻率遇文件尾部的處理方法遇文件尾部的處理方法l重要參數(shù)設(shè)置重要參數(shù)設(shè)置PSCAD中高級操作第 35 頁第一行必須為空或注釋第一行必須為空或注釋可由可由11列數(shù)據(jù)（采樣頻率指定）列數(shù)據(jù)（采樣頻率指定）或或10列數(shù)據(jù)列數(shù)據(jù)+第一列為采樣時間點第一列為采樣時間點數(shù)據(jù)使用數(shù)據(jù)使用l數(shù)據(jù)文件格式數(shù)據(jù)文件格

16、式PSCAD中高級操作第 36 頁電能質(zhì)量電能質(zhì)量監(jiān)測數(shù)據(jù)庫監(jiān)測數(shù)據(jù)庫PQD格式格式監(jiān)測數(shù)據(jù)專監(jiān)測數(shù)據(jù)專業(yè)解析軟件業(yè)解析軟件Txt格式格式自編寫中自編寫中間處理軟件間處理軟件Txt格式格式PSCAD輸出顯示輸出顯示l數(shù)據(jù)輸入示例數(shù)據(jù)輸入示例PSCAD中高級操作第 37 頁專業(yè)解析軟件專業(yè)解析軟件中的波形中的波形輸入至輸入至PSCAD中的波形中的波形l數(shù)據(jù)比對數(shù)據(jù)比對PSCAD中高級操作第 38 頁四、四、 PSCAD的程序級接口的程序級接口目的：目的：與其它應(yīng)用程序?qū)崟r交互與其它應(yīng)用程序?qū)崟r交互 自動生成仿真計算程序自動生成仿真計算程序 作為后臺支持程序作為后臺支持程序基本沒有開放式接口，如基

17、本沒有開放式接口，如API函數(shù)和函數(shù)和OLE可調(diào)用其它應(yīng)用程序；可調(diào)用其它應(yīng)用程序；PSCAD中高級操作第 39 頁接受接受.f，.for，.f90和和.c的源代碼文件的源代碼文件 多個文件用多個文件用“,”分開，每個分開，每個文件可包含多個子程序文件可包含多個子程序各子程序均可在自定義元件的各子程序均可在自定義元件的代碼部分進行調(diào)用代碼部分進行調(diào)用4.1 調(diào)用外部子程序調(diào)用外部子程序l Digital Fortran 5.0l Compaq Visual Fortran 6.xl Intel Visual Fortran 9.0.xPSCAD中高級操作第 40 頁主要利用主要利用File R

18、eference元件元件也可接受也可接受.f，.c的源代碼文件的源代碼文件但在但在PSCAD最新版本中，該元件主要用于與最新版本中，該元件主要用于與associated files一起在一起在PSCAD中調(diào)用其它應(yīng)用中調(diào)用其它應(yīng)用程序，故調(diào)用外部子程序時，推薦前一種方法。程序，故調(diào)用外部子程序時，推薦前一種方法。PSCAD中高級操作第 41 頁dd.f中的中的exapl調(diào)用調(diào)用Fortran子程序示例子程序示例PSCAD中高級操作第 42 頁l調(diào)用調(diào)用C子程序示例子程序示例PSCAD中高級操作第 43 頁將多個用戶子函數(shù)形成庫文件，避免針對各個仿真程序加入多個源代碼文將多個用戶子函數(shù)形成庫文件

19、，避免針對各個仿真程序加入多個源代碼文件。在無需修改源代碼的情況下充分利用其它人員開發(fā)的函數(shù)。件。在無需修改源代碼的情況下充分利用其它人員開發(fā)的函數(shù)。l加入用戶自定義庫加入用戶自定義庫PSCAD中高級操作第 44 頁+設(shè)置需編輯的設(shè)置需編輯的文件文件設(shè)置文件后綴和相應(yīng)打設(shè)置文件后綴和相應(yīng)打開應(yīng)用程序開應(yīng)用程序4.2 調(diào)用外部應(yīng)用程序調(diào)用外部應(yīng)用程序PSCAD中高級操作第 45 頁編輯文件編輯文件aa.xls在在PSCAD內(nèi)雙擊圖標(biāo)，內(nèi)雙擊圖標(biāo)，即可打開即可打開Excel對對aa.xls進行編輯進行編輯l調(diào)用外部程序示例調(diào)用外部程序示例(1)PSCAD中高級操作第 46 頁l調(diào)用外部程序示例調(diào)用

20、外部程序示例(2)PSCAD中高級操作第 47 頁步驟步驟1：全局設(shè)置全局設(shè)置MATLAB接口信息接口信息步驟步驟2：指明本仿真模型使用接口指明本仿真模型使用接口4.3 與與MATLAB的接口的接口PSCAD中高級操作第 48 頁步驟步驟4：編寫用戶元件，但注意至少提供兩個輸入?yún)?shù)，：編寫用戶元件，但注意至少提供兩個輸入?yún)?shù)， 指明需使用的指明需使用的.m文件的名稱和路徑。文件的名稱和路徑。步驟步驟3：編寫：編寫.m文件，實現(xiàn)元件功能。文件，實現(xiàn)元件功能。PSCAD中高級操作第 49 頁步驟步驟5：在用戶元件代碼內(nèi)調(diào)用：在用戶元件代碼內(nèi)調(diào)用.m文件。文件。SUBROUTINE MLAB_INT

21、(MPATH, MFILE, INPUTS, OUTPUTS) CALL MLAB_INT(“文件路徑文件路徑”, “文件名文件名, R R, R)步驟步驟6：在用戶元件代碼傳遞參數(shù)。：在用戶元件代碼傳遞參數(shù)。#STORAGE REAL:3 STORF(NSTORF) = $A STORF(NSTORF+1) = $B CALL MLAB_INT( ) $C = STORF(NSTORF+2) NSTORF = NSTORF + 3壓入第壓入第1,2參數(shù)參數(shù)彈出輸出參數(shù)彈出輸出參數(shù)PSCAD中高級操作第 50 頁五、五、PSCAD的其它操作的其它操作5.1 PSCAD的快照啟動方式的快照啟動方

22、式5.2 PSCAD的多重運行的多重運行5.3 PSCAD的外部調(diào)試器調(diào)試的外部調(diào)試器調(diào)試PSCAD中高級操作第 51 頁5.1 PSCAD的快照啟動的快照啟動相當(dāng)于以某個給定狀態(tài)啟動仿真過程，可節(jié)省仿真相當(dāng)于以某個給定狀態(tài)啟動仿真過程，可節(jié)省仿真時間，分段觀察仿真過程。時間，分段觀察仿真過程。Step1：在需拍照時刻點：在需拍照時刻點存儲仿真過程的快照。存儲仿真過程的快照。PSCAD中高級操作第 52 頁磁盤上相應(yīng)的快照文件磁盤上相應(yīng)的快照文件Step2：重新啟動仿真過：重新啟動仿真過程，并指定快照文件。程，并指定快照文件。以以0.3s處狀態(tài)啟動仿真處狀態(tài)啟動仿真！實際仿真時長不變。！實際仿

23、真時長不變。！可將圖像顯示起始點設(shè)置！可將圖像顯示起始點設(shè)置 至至0時刻。時刻。PSCAD中高級操作第 53 頁多重運行常用于：多重運行常用于：改變故障發(fā)生時間以找出最嚴(yán)重的過電壓情況；改變故障發(fā)生時間以找出最嚴(yán)重的過電壓情況；改變控制器增益以找出對某個干擾的最佳響應(yīng)；改變控制器增益以找出對某個干擾的最佳響應(yīng)；在系統(tǒng)參數(shù)的某個范圍內(nèi)步進，以確定最優(yōu)值；在系統(tǒng)參數(shù)的某個范圍內(nèi)步進，以確定最優(yōu)值；改變故障類型或位置。改變故障類型或位置。相當(dāng)于一個離散的優(yōu)化過程。相當(dāng)于一個離散的優(yōu)化過程。5.2 PSCAD的多重運行的多重運行PSCAD中高級操作第 54 頁方法方法1：允許多重運行允許多重運行多重運

24、行的個數(shù)多重運行的個數(shù)PSCAD中高級操作第 55 頁在仿真模型中配合在仿真模型中配合Total number of multiple runs元件和元件和Current run number元件使用。主要是通過元件使用。主要是通過這兩個元件在不同的運行中設(shè)置不同的參數(shù)。這兩個元件在不同的運行中設(shè)置不同的參數(shù)。自定義元件。將當(dāng)前運行的序號轉(zhuǎn)換成二進制代碼。自定義元件。將當(dāng)前運行的序號轉(zhuǎn)換成二進制代碼。例如例如1#00； 2#01； 3#10； 4#11PSCAD中高級操作第 56 頁多路開關(guān)，設(shè)置信號多路開關(guān)，設(shè)置信號cc在不同運行中的值。在不同運行中的值。利用利用cc使得在不同的使得在不同的運行中波形具有不同幅值。運行中波形具有不同幅值。點擊仿真后，系統(tǒng)開始重復(fù)點擊仿真后，系統(tǒng)開始重復(fù)4次運行，每次輸出的次運行，每次輸出的正弦波和余弦波的幅值不同。正弦波和余弦波的幅值不同。PSCAD中高級操作第 57 頁每次運行的數(shù)據(jù)可進行存儲，便于比對。每次運行的數(shù)據(jù)可進行存儲，便于比對。該通道設(shè)置為記錄所有運行的數(shù)據(jù)；該通道設(shè)置為記錄所有運行的數(shù)據(jù)；PSCAD中高級操作第 58 頁利用數(shù)據(jù)輸出方法，選擇將通道數(shù)據(jù)存儲到磁盤利用數(shù)據(jù)輸出方法，選擇將通道數(shù)據(jù)存儲到磁盤文件，但對多重運行，數(shù)據(jù)文件稍有不同