(一)仿真软件简介
PSCAD/EMTDC:PSCAD是EMTDC的图形用户接口。PSCAD的成功开发,使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析,使电力系统的复杂部分可视化成为可能。EMTDC如今已被广泛地应用在电力系统各种类型的模拟研究中,它采用Fortran编译器,具有强有力的动态控制、卓越的绘图功能、与Windows匹配的最新界面、更好的仿真性能、强有力的视觉工具延展、数据输入和输出工具、Matlab/Simulink界面、灵活的用户自定义部件数据库、新模型(风力发电、新电机和保护继电器元件)等。
(二)主界面
目前,PSCAD/EMTDC 4.2.0版本应用较为广泛,其主界面如图4-1所示。随着软件开发技术的进步,PSCAD/EMTDC软件版本已经更新升级,本书主要介绍各项功能更完善的PSCAD/EMTDC X4版,其主界面如图4-2所示。
1.Workspace窗口
Workspace窗口即工作空间窗口,如图4-3所示,它不仅能显示当前所有的载入工程,给出其数据文档、信号、控制、传输线和电缆、显示器件等,还可以对其进行拖拽操作。注意:PSCAD库是第一个载入的工程,而且不能被卸载。Workspace窗口分为四个表格式的部分:Projects,Runtime,T-Line/Cable和File。
2.Output窗口
图4-1 PSCAD/EMTDC 4.2.0版本的主界面
图4-2 WorkspacePSCAD/EMTDCX4版本的主界面
图4-3 Workspace窗口
Output窗口即输出窗口,如图4-4所示,它可以方便地查看仿真反馈和故障解决信息,包括所有由元件、PSCAD或EMTDC引起的错误及警告信息,再细分为Build和Runtime信息。Build编译过程中的信息包括由PSCAD提供的标准的编译过程中出现的任何警告和错误信息,也包括用户元件的check段内定义的警告和错误信息。Runtime运行过程中的信息指出了仿真运行过程中出现的警告和错误信息,即来自EMTDC算法。另外,Search可显示工程搜索结果。出现警告时,并不会对仿真造成根本性的影响,但可能影响仿真结果;但出现错误时,仿真将会停止。
图4-4 Output窗口
3.工作窗口
工作窗口如图4-5所示,可以进行模型的搭建与仿真结果的查看等工作。
4.设计编辑器窗口(www.xing528.com)
设计编辑器窗口从某种程度上来说是PSCAD仿真环境中很重要的一部分,也是完成大部分工作的地方,它包含元件定义编辑器,主要用于构建仿真电路图。当打开一个工程项目时,设计编辑器会自动打开,如图4-6所示。设计编辑器窗口分为六个子窗口:Circuit窗口是工程打开时的默认查看窗口,PSCAD中的大部分设计工作以及所有的控制和电气电路的构建都将在这里完成;Graphic窗口显示元件的封装图像,用于编辑元件的定义或者模块的图形外观;Parameters窗口是参数窗口,用于编辑元件定义的参数;Script窗口是脚本窗口,用于编辑元件定义的代码;Fortran窗口和Data窗口都是简单的文本查看器,不同的是,Fortran窗口用来提供与当前Circuit窗口中相关模块的EMTDC Fortran文件,Data窗口用来显示当前Circuit窗口中电气网络的EMTDC输入数据。
(三)基本术语
(1)Component:元件,通常也简称为模块,它是一个设备模型的图形化表示,是PSCAD中创建的所有电路的基本构建模块。元件通常设计用于执行特定的功能,可以以电气、控制、修饰或文档等类型存在。它通常具有输入、输出连接端口,可以与其他元件连接以构成大型系统模型。用户一般可通过输入参数直接访问元件。
图4-5 工作窗口
图4-6 设计编辑器窗口
(2)Module:组件,通常也称为子页面或页面元件,它是一个特殊的元件,其功能是由其他元件的组合创建电路来实现。与常规元件使用代码实现功能不同,组件具有其独立的画布,也可包含其他的组件。
注:元件和组件具有唯一的定义,并由该定义创建相应的实例。
(3)Definition:定义,一般存储于元件库中,是元件或组件创建的基本目的,包括图形化表示、连接端子、输入参数、模型代码或电路布置。对每一个唯一的元件或组件只能有一个定义。
(4)Instance:实例,实例是定义图形化的拷贝,通常为用户可见和进行操作。但实例具有其独有的实体,能设置不同的输入参数,甚至是不同于其他实例的图形外观。所有的实例均基于同一定义,因此对定义的修改将影响到所有的实例。
(5)Project:项目,一个特定的仿真所涉及到的全部对象(除输出文件)均包含在一个单一文件中,即项目。项目可包含定义、在线绘图和控制,以及图形化创建的系统本身。PSCAD包含两类项目:case和library。
(6)Case:案例,PSCAD中最常执行的工作即完成于案例中。除了实现元件库项目的功能外,案例还可进行complie、build和run。可在案例中通过在线仪表和绘图来直接查看仿真结果。案例存储的文件后缀名为.pscx。
(7)Library:库,主要用于存储定义,其中存储的实例可用于其他任何案例项目中。库文件存储文件后缀名为.pslx。
(四)仿真规模限制
PSCAD/EMTDC中有三种模式:学生版、教学版和专业版,它们对应的可运行节点数、可用模块数等不同,见表4-1。
表4-1 PSCAD仿真规模限制
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