PSCAD使用详细介绍

1、PSCAD中高级操作中高级操作武汉大学电气工程学院武汉大学电气工程学院乐乐 健健2011.07 PSCAD中高级操作第 2 页主要内容主要内容PSCAD中高级操作第 3 页一、一、PSCAD分页面式建模分页面式建模典型的典型的PSCAD仿真模型可分为三个部分：仿真模型可分为三个部分：主回路部分；主回路部分；控制部分；显示输出部分控制部分；显示输出部分。因此，较复杂的仿真模型宜。因此，较复杂的仿真模型宜采用分页面式建模方法。采用分页面式建模方法。主回路部分主回路部分控制部分控制部分显示输出部分显示输出部分PSCAD模型模型PSCAD中高级操作第 4 页1.1 页面模块的建立页面模块的建立PSCA

2、D中高级操作第 5 页必须选中必须选中名称名称用于显示的模块说明用于显示的模块说明模块的连接端子模块的连接端子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面内，双击后进入该页面即可进行建模工作。建模工作。页面模型间的信号传递可采用页面模型间的信号传递可采用wireless connection 元件，元件，硬连接线等方式。硬连接线等方式。1.2 页面模型间的信号传递页面模型间的信号传递PSCAD中高级操作第 8 页控制页面内控制页面内主页面内主页面内

3、由主页面发送至控制页面内由主页面发送至控制页面内无线连接无线连接PSCAD中高级操作第 9 页无需页面模块定义连接端子无需页面模块定义连接端子主模块发送主模块发送用户模块外观用户模块外观用户模块用户模块内部接收内部接收PSCAD中高级操作第 10 页用户模块外观用户模块外观硬连接线连接硬连接线连接与主模块的连接与主模块的连接用户模块用户模块内部连接内部连接与连接端子的变量与连接端子的变量名称要一致名称要一致PSCAD中高级操作第 11 页采用采用Import和和Export标签进行信号传递。标签进行信号传递。Import和和Export标签不可放置于标签不可放置于Main模块内模块内对同一个端

4、子连接而言，在同一页面内只能有一个对同一个端子连接而言，在同一页面内只能有一个Import或或Export标签的实例。如果希望在同一页面内标签的实例。如果希望在同一页面内多次引用该端子，可将多次引用该端子，可将Import或或Export连接至连接至DataLabel，然后利用该，然后利用该Data label。PSCAD中高级操作第 12 页电气信号连接电气信号连接电气信号连接只能采用硬线连接的方式。电气信号连接只能采用硬线连接的方式。主模块连接主模块连接用户模块外观用户模块外观需申明为电气需申明为电气连接端子连接端子用户模块内部用户模块内部采用采用XNode端子连接端子连接名称要一致名称要

5、一致PSCAD中高级操作第 13 页XNode不可放置于不可放置于Main模块内模块内对同一个端子连接而言，在同一页面内只能有一个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。的实例。XNode不可直接连接至不可直接连接至GND。但可以在相应的模块连接。但可以在相应的模块连接端子上连接端子上连接GND.PSCAD中高级操作第 14 页二、二、 PSCAD自定义元件及元件库自定义元件及元件库自定义元件有两种：一种是常规自定义元件有两种：一种是常规component(元件元件)，一种，一种是是page module(模块模块)；区别在于前者内部不再包含任何元；区别在于前者内部不再包

6、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。选项。 PSCAD中高级操作第 15 页2.1 Component的创建的创建元件引脚分布元件引脚分布PSCAD中高级操作第 16 页依次输入各引脚的依次输入各引脚的名称和描述名称和描述！名称必须遵守！名称必须遵守Fortran的规则的规则引脚类型：引脚类型：数据输入；数据输入；数据输出；数据输出；电气引脚。电气引脚。PSCAD中高级操作第 17 页引脚数据类型：引脚数据类型：逻辑变量；逻辑变量；整型；整型；实数型。实数型。！仅对引脚为数！仅对引脚为数据类型时

7、有效据类型时有效电气引脚的类型：电气引脚的类型：固定型；固定型；可移除型；可移除型；开关型；开关型；接地型。接地型。该引脚的维数该引脚的维数PSCAD中高级操作第 18 页 固定型固定型(缺省缺省)：最常用的电气引脚类型。代表简单的电：最常用的电气引脚类型。代表简单的电气气 节点。如存在疑问时尽量选择该类型。节点。如存在疑问时尽量选择该类型。 可移除型可移除型：可由：可由PSCAD移除的电气节点。例如移除的电气节点。例如RLC串联串联 电路可由电路可由PSCAD等效为单一阻抗元件，从而移除等效为单一阻抗元件，从而移除2个个 电气节点。主要是从提高仿真计算效率出发。电气节点。主要是从提高仿真计算

8、效率出发。 开关型开关型：若该节点为某个开关支路的一部分应选择该类：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型。选择该类型后可提高PSCAD仿真过程中的矩阵仿真过程中的矩阵解解 耦效率，进而提高仿真速度。耦效率，进而提高仿真速度。 接地型接地型：该电气节点接地时选用。：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创建完成后的外观相应的该元件出现在所属仿真相应的该元件出现在所属仿真模型的定义部分内。模型的定义部分内。PSCAD中高级操作第 20 页右键菜单右键菜单编辑元件的属性：编辑元件的属性：名称和描述名称和描述加入描述加入描述PSCAD中高级

9、操作第 21 页修改元件定义修改元件定义PSCAD中高级操作第 22 页元件外观编辑页面元件外观编辑页面元件参数输入编辑页面元件参数输入编辑页面元件代码编辑页面元件代码编辑页面PSCAD中高级操作第 23 页Graphic页面页面：对元件外观，引脚，变量等进行各种编辑。：对元件外观，引脚，变量等进行各种编辑。 例如：外观大小，例如：外观大小， 输入输出引脚，输入输入变量名重输入输出引脚，输入输入变量名重 定义等。也可新增引脚。定义等。也可新增引脚。新增引脚新增引脚新增文字新增文字PSCAD中高级操作第 24 页Parameters页面页面：可给元件添加参数输入界面。这些参数：可给元件添加参数输

10、入界面。这些参数 将作为元件代码部分中使用的常量。将作为元件代码部分中使用的常量。相应工具栏相应工具栏添加的界面添加的界面！PSCAD对中文支持有限，尽量不使用正文对中文支持有限，尽量不使用正文PSCAD中高级操作第 25 页Script页面页面：用：用Fortran语言编写元件代码，注意需遵守语言编写元件代码，注意需遵守 PSCAD的一些语法规定和相应编译器的语法。的一些语法规定和相应编译器的语法。系统常量：系统常量：仿真时间仿真时间PSCAD中高级操作第 26 页2.2 Page Module的创建的创建元件引脚分布元件引脚分布PSCAD中高级操作第 27 页！Page Module的内部

11、搭建与常规模型建立方法一致，也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。可包括自定义元件和页面模块。！在用户！在用户Case内定义的元件和模块无法使用内定义的元件和模块无法使用Create Instance-paste的方法在其它的方法在其它Case的工作区内调用。的工作区内调用。可在原可在原Case内采用输出元件内采用输出元件(模块模块)定义的方法，存储定义的方法，存储为为.cmp文件，再在新文件，再在新Case内采用输入元件内采用输入元件(模块模块)的方法。的方法。也可在原也可在原Case内采用内采用Copy Definition操作，再在新操作，再在新Case内内采

12、用采用Paste Definition操作。操作。PSCAD中高级操作第 28 页2.3 用户元件库的创建用户元件库的创建创建用户元件库可方便在任何创建用户元件库可方便在任何Case内使用用户自定义元件。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但在加载包含了用户自定义元件的Case之前，必须先加载之前，必须先加载包含该元件的元件库，即使是后加载也会出错。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，其后可逐步添加用户自定义元件，并可按照并可按照master lib的方式进行的方式进行分组，方便调用。分组，方便调用。PSCAD中高级操作第 29 页三、三、

13、PSCAD的数据级接口的数据级接口包括数据输入接口和数据输出接口。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 数据输出接口数据输出接口选择进行数据存储选择进行数据存储输出文件名称输出文件名称PSCAD中高级操作第 31 页生成一个生成一个.inf文件文件波形名称波形名称数据编号数据编号所属页面所属页面最大最小值最大最小值单位单位l输出文件格式（输出文件格式（1）PSCAD中高级操作第 32 页生成若干生成若干.out文件文件每个文件最大每个文件最大11列，第列，第1列为采样时间点，其余列为采样时间点，其余10列为列为数据。若仿真项目内的输出波形大于数据。若仿真项目内

14、的输出波形大于10个，即会自动个，即会自动生成多个生成多个.out文件，并自动编号。文件，并自动编号。采样时刻采样时刻PGB(1)PGB(2)l输出文件格式（输出文件格式（2）PSCAD中高级操作第 33 页3.2 数据输入接口数据输入接口主要利用主要利用File Reader元件元件参数设置参数设置 从另一个从另一个PSCAD运行进程或外运行进程或外部波形获取数据，并可用作输入部波形获取数据，并可用作输入PSCAD中高级操作第 34 页数据文件名称数据文件名称绝对或相对路径绝对或相对路径数据列数数据列数采样频率计数方法采样频率计数方法采样频率采样频率遇文件尾部的处理方法遇文件尾部的处理方法l

15、重要参数设置重要参数设置PSCAD中高级操作第 35 页第一行必须为空或注释第一行必须为空或注释可由可由11列数据（采样频率指定）列数据（采样频率指定）或或10列数据列数据+第一列为采样时间点第一列为采样时间点数据使用数据使用l数据文件格式数据文件格式PSCAD中高级操作第 36 页电能质量电能质量监测数据库监测数据库PQD格式格式监测数据专监测数据专业解析软件业解析软件Txt格式格式自编写中自编写中间处理软件间处理软件Txt格式格式PSCAD输出显示输出显示l数据输入示例数据输入示例PSCAD中高级操作第 37 页专业解析软件专业解析软件中的波形中的波形输入至输入至PSCAD中的波形中的波形

16、l数据比对数据比对PSCAD中高级操作第 38 页四、四、 PSCAD的程序级接口的程序级接口基本没有开放式接口，如基本没有开放式接口，如API函数和函数和OLE可调用其它应用程序；可调用其它应用程序；PSCAD中高级操作第 39 页接受接受.f，.for，.f90和和.c的源代码文件的源代码文件 多个文件用多个文件用“,”分开，每个分开，每个文件可包含多个子程序文件可包含多个子程序各子程序均可在自定义元件的各子程序均可在自定义元件的代码部分进行调用代码部分进行调用4.1 调用外部子程序调用外部子程序l Digital Fortran 5.0l Compaq Visual Fortran 6.

17、xl Intel Visual Fortran 9.0.xPSCAD中高级操作第 40 页主要利用主要利用File Reference元件元件也可接受也可接受.f，.c的源代码文件的源代码文件但在但在PSCAD最新版本中，该元件主要用于与最新版本中，该元件主要用于与associated files一起在一起在PSCAD中调用其它应用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。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中的中的exapl调用调用Fortran子程序示例子程序示例PSCAD中高级操作第 42 页l调用调用C子程序示例子程序示例PS

18、CAD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。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。l加入用户自定义库加入用户自定义库PSCAD中高级操作第 44 页+设置需编辑的设置需编辑的文件文件设置文件后缀和相应打设置文件后缀和相应打开应用程序开应用程序4.2 调用外部应用程序调用外部应用程序PSCAD中高级操作第 45 页编辑文件编辑文件aa.xls在在PSCAD内双击图标，内双击图标，即可打开即可打开Excel对对aa

19、.xls进行编辑进行编辑l调用外部程序示例调用外部程序示例(1)PSCAD中高级操作第 46 页l调用外部程序示例调用外部程序示例(2)PSCAD中高级操作第 47 页步骤步骤1：全局设置全局设置MATLAB接口信息接口信息步骤步骤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 与与MATLAB的接口的接口PSCAD中高级操作第 48 页步骤步骤4：编写用户元件，但注意至少提供两个输入参数，：编写用户元件，但注意至少提供两个输入参数， 指明需使用的指明需使用的.m文件的名称和路径。文件的名称和路径。步骤步骤3：编写：编写.m文件，实现元件功能。文件，实现元件功能。PSCAD中高级操作第

20、 49 页步骤步骤5：在用户元件代码内调用：在用户元件代码内调用.m文件。文件。SUBROUTINE MLAB_INT(MPATH, MFILE, INPUTS, OUTPUTS) CALL MLAB_INT(“文件路径文件路径”, “文件名文件名, R R, R)步骤步骤6：在用户元件代码传递参数。：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压入第压入第1,2参数参数弹出输出参数弹出输出

21、参数PSCAD中高级操作第 50 页五、五、PSCAD的其它操作的其它操作PSCAD中高级操作第 51 页5.1 PSCAD的快照启动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。时间，分段观察仿真过程。Step1：在需拍照时刻点：在需拍照时刻点存储仿真过程的快照。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磁盘上相应的快照文件Step2：重新启动仿真过：重新启动仿真过程，并指定快照文件。程，并指定快照文件。以以0.3s处状态启动仿真处状态启动仿真！实际仿真时长不变。！实际仿真时长不变。！可

22、将图像显示起始点设置！可将图像显示起始点设置 至至0时刻。时刻。PSCAD中高级操作第 53 页多重运行常用于：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；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；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。改变故障类型或位置。相当于一个离散的优化过程。相当于一个离散的优化过程。5.2 PSCAD的多重运行的多重运行PSCAD中高级操作第 54 页方法方法1：允许多重运行允许多重运行多重运行的个数多重运行

23、的个数PSCAD中高级操作第 55 页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。主要是通过元件使用。主要是通过这两个元件在不同的运行中设置不同的参数。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。自定义元件。将当前运行的序号转换成二进制代码。例如例如1#00； 2#01； 3#10； 4#11PSCAD中高级操作第 56 页多路开关，设置信号多路开关，设置信号cc在不同运行中的值。在不同运行中的值。利用利用cc使得在不同的使得在不同的运行中波形具有不同幅值。运行中波形具有不同幅值。点击仿真后，系统开始重复点击仿真后，系统开始重复4次运行，每次输出的次运行，每次输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中高级操作第 57 页每次运行的数据可进行存储，便于比对。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；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。文件，但对多重运行，数据文件稍有不同。1#运行的数据运行的数