PSCAD 使用说明1.PSCAD安装PSCAD / EMTDC常见4.0.2 ctacked版本或版本,这个版本PSCAD被封装成一个ISO文档,如图1-1,可用虚拟光驱或winrar打开。
下面使用winrar将其解包。
图1-1PSCAD封包形式在系统安装了以上版本后,可以直接双击这个iso文档,然后点击“解压到”图标,如图1-2,就可以对其进行解包。
如图1-2 使用winrar解PSCAD的封包解压后可以得到三个文件夹,如下图1-3所示:图1-3PSCAD须按以下步骤安装,否则,装好后可能不运行。
另外,操作系统最好使用WinXP专业版,曾在WinXP Home版本上出现过不明原因的PSCAD不能运行情况。
安装步骤:(1)首先,运行PSCAD 目录下的,一路按OK或者NEXT在选择安装列表时选中“PSCAD(all Editions)”,如图1-4,不要选择License Manager和Real Time Playback (它需要硬件采集设备支持,否则只是评估版)这两项。
使用附带的EGCS/GNU Fortran77编译器就选中“GNU Fortran Compiler”,如果要使用之前自行安装的Fortran90编译器就不要选这一项。
图1-42、当License Manger选择对话框出现时,如图1-5,选择“I will only be using Single-user/single-machine licenses.”或“professal”这一项,随后一路OK即可。
注意:选the Student Edition 版本,模型只允许15个结点。
如图1-53、前面的PSCAD 以及EGCS/GNU Fortran77(如果选择了)全部安装完毕后,运行 PSCAD Patchfile 目录下的(安装PSCAD 4.0.2补丁)。
4、补丁安装完毕后将 \ Crack目录下的复制到C: \ Program \ PSCAD401 \ bin \ win下,覆盖原主程序即可。
安装完成后, 最好注销或者重启计算机一下,否则,仿真时PSCAD 4可能找不到Fortran编译器,不能够运行。
2.PSCAD界面简介在重启计算机后,可以在开始>所有程序>PSCAD中看到两个版本的PSCAD。
一个是Educational,一个是Professional,我们一般使用Professional版本进行仿真。
点击Professional的图标,PSCAD启动,界面如下图2-1所示:图2-1点击右上角的“白纸”new图标,或者从File选项卡中选择,都能够建立一个新的仿真工程( Project ),如图2-2、2-3所示。
图2-2 直接点击new新建工程图2-3使用File选项卡新建工程新建的仿真工程是没有名字的,系统默认为noname,可在这个工程上右击,选择Save as ,如图2-4,就可将其重新命名。
命名最好用英文名称,因为PSCAD 有时对汉字名的工程不支持或不能运行。
因此,本说明为这个新建仿真工程命名为test1。
图2-4 为新建工程取名建立了test1工程后,就可在其中搭建电路模型了。
PSCAD的工程显示窗口中可以同时显示多个工程,但是,只有一个工程处于激活状态,如下图2-5中test4所示(激活状态的图标为篮色,未激活工程图标为黑白色)。
只有处于激活状态的工程模型才可以进行仿真,其他工程的模型即使按仿真运行的按钮也是不会动作。
图2-5 同时显示多个工程工程的激活状态可以更改。
例如,如果要将名为test2的工程激活,直接在test2的图标上鼠标右击,选择“set as active”就OK,如图2-6所示。
图2-6 切换不同工程的激活状态在PACAD中,所有的元件放在master(Master Library)当中,鼠标左双击工程创空中的第一项:绿色的master,工程即可进入元件库,如图2-7所示。
图2-7 PSCAD元件库选择元件:双击相应的元件类型,找到需要的元件后,在元件符号上左点击,元件变成闪烁状态,用键盘上Ctrl+C或鼠标右击,选择copy,就将该元件复制,如图2-8所示。
图2-8 复制元件然后,双击新工程图标,在该工程窗口空白处用键盘Ctrl+V或右击选择Paste,就将刚选择的元件模型放置在工程中了。
通常一边选元件,一边进行连接。
要删除一个元件,鼠标左击,待其闪烁状态,按键盘上Delete键。
常用元件放在主界面右边,如图2-9所示,可直接点击快捷按钮来选择,方法:左点需要选择的元件,再在“工程”空白处鼠标左点一下。
选中的元件按“R”或“L”键旋转。
图2-9 快捷栏中的常用元件3.建立“工程”模型与仿真(1)设置仿真时间和步长新建的仿真工程,先应对“工程”的仿真时间、步长进行设置(也可在建好模型仿真开始前完成)。
在“工程”模型窗口空白处鼠标右击,选择Project Setting,出现设置窗口,如图3-1所示,在这里可对本“工程”的仿真时间、计算步长、PSCAD绘图步长等进行设定。
一般仿真时间“Duration of run ”设为~ ,计算步长“ EMTDC time step ( us ) ”设为, 绘图步长“ PSCAD plot step ( us ) ”设为10。
如果计算步长大,则仿真进展快,但是,过电压变小(可能会漏掉峰值)!图3-1 设置仿真时间、步长(2)建立仿真模型以交流电源串联R-L-C电路为例,先建立新工程,命名为:test1,从主界面右侧或库中选择需要的元件,放在工程上。
点击该元件使其变为闪烁,按L或R 键,向左或右转90度,直到合适位置。
再选择“导线”,点击导线,两端会出现小端点,用鼠标左压并拖动,可调节导线长度。
调节方法:点击一段导线,它的两端就会出现两个绿色的方块,此时点住某个方块对导线进行拉长或者缩短,直到想要的长度。
用适当长度的导线将各个元件按照原电路的拓扑结构连接起来。
注意:导线与导线,或导线与元件的一端连接时,当两条导线或导线与元件接近时,会自动连接上;导线与导线交叉时,相互绝缘,如果要两导线在交叉点连接,需要从主界面右边常用元件中选择“ Pin ”并放置在交叉点。
建立的仿真模型如下图3-2所示,其中E1为测对地电压的测量元件,E2为测“电阻”的端电压,I1为测电流。
图3-2 工程中的元件、导线和电路模型建立电路模型时应该注意:(1)模型中的元件,特别是同类元件的名字绝对不得重复。
(2)模型图上若有任何无关的东西,例如:一条悬空线、点,或者参数设置不对,例如:负荷及其变压器的容量大于电源变压器的容量,则运行时就会出错。
(3)电源回路必须有一点接地,否则,运行出错。
如果要求不接地电源,可以增加一个MΩ级的大电阻。
(4)对大模型应采取“步步为营”的方法建立,即:先建电源与部分元件,试运行一下,通过了,再增加元件,否则,查找问题,直到试运行通过了,才可以继续。
(3)设置元件参数需要对所有元件的参数(包括元件名称-名称不可重复)进行设定,方法:双击元件符号,弹出对话窗口,修改其中参数,按“OK”退出。
一些元件,例如:电源、变压器等,需要设置的参数较多,因此,对话窗口中含有多个副窗口,要一一进行设置。
下面以电源为例,进行参数设置。
双击电源符号,出现下图3-3窗口式的设置菜单:图3-3 电源参数设置对话窗口电源菜单第1页“Configuration”-配置,这是最基本的设置:(1)电源名字,(2)电源内部阻抗,可以选择电感、电容、串联的RLC,理想电源等,(3)电源是否接地,(4)专门参数:“Behindt the Source impendance”在电源阻抗之后, -当仅仅知道电势E和相位角 ,才选择该项。
“At the Terminal”(在终端) -如果稳态潮流的最终数据(电压或有功、无功)已知,则选择该项。
(5)电源的输入方式:内部的-电源的大小、频率由填入表中数据确定,而且为常数;外部的-由其它方式确定。
(6)电源类型:选择 AC / DC。
第2页“Signal Parameters”-信号参数,如图3-4,可以设置:图3-4(1)电源:电压源默认单位kV,电流源默认单位kA。
DC为幅值;AC为有效值,AC电源按照正弦规律变化。
(2)上升时间:电源从0升到稳态值时间,设为0。
注意:实际总有延时,约秒。
(3)t = 0的初始相位角:以度我单位。
(4)电源的频率。
第3页“Resistance”-非理想电源的电阻参数设置,第4页“Impedance R,.3。
图3-9纵坐标菜单:在“Preferences”中设屏幕背景色、网格、曲线标号等;“Title”中设 Y的名称、最大最小值、纵坐标间隔(Grid)大小。
横坐标菜单:在“Title”中设X名称、显示的最大最小值、横坐标间隔(Grid)大小。
“Markers”中标记最大最小值,而且在图右边显示数值。
示波器上具有自动缩放功能,当仿真完成后,如果波形超出了示波器的显示范围,可在示波器空白处右击,选择zoom ,Rest All Extents,如图3-10,就会自动按照X轴、Y轴进行缩放到合适的显示波形图3-10(5)进行仿真建好模型、设完参数、示波器、仿真时间和步长,才能进行仿真。
注意:如果模型中存在任何不需要的元件、导线等,仿真不能够执行。
当仿真执行时发生错误,有关信息以“小红旗”形式显示在主界面下方出错信息拦中,双击“小红旗”以标签方式指示到模型中的出错处,根据该信息可对模型进行修改。
仿真开始:点击主界面上方“绿色三角”按钮;如图3-11所示,中断仿真,点击“红色园点”按钮。
图3-11仿真结果如下图3-12所示,注意:纵坐标单位为 kV或 kA,横坐标单位为秒s 。
图3-12如果想调整一个示波器的大小,可以有鼠标点击示波器上方的“Advance Graph Frame”,此时示波器四周出现绿色方块,如图3-13,用鼠标按住绿色方块拖动,即可对示波器的大小进行调节。
图3-13如果想对显示的波形进行X方向缩放,可将鼠标放置在下面所示的位置,此时鼠标光标将会变为双向箭头,如图3-14,就可以通过左右拖动对波形进行X 方向的缩放了。
图3-14如果想在一个示波器当中对两个波形进行比较,可以将信号输出贴到一个示波器中,同时进行显示。
例如,下面将E1、E2共同输出到同一个示波器中显示。
在E1对应的输出通道中右击,在“Input/Output Refrernce”选项中选择“Add as Curve”,然后使用上面介绍的方法将其粘贴到示波器上,然后再将E2对应的输出通道右击,同样在“Input/Output Refrernce”选项中选择“Add as Curve”,此时在已经粘贴了E1信号的示波器的显示框中右击鼠标,选择“Paste Curve”,这样E2信号也就粘贴到了同一个示波器上了,如下图所示,E1信号和E2信号将用两种不同的颜色显示,此时再运行仿真程序,在这个示波器中就可以看到E1和E2对比的波形了,如下图3-15所示:图3-15要想读取示波器中曲线在某点的数值,可以用鼠标移到这个点上,如图3-16,等待一会,就会显示这个点的X-Y坐标,从而实现对数值的读取。