PSCAD詳細使用教程(中文

1、前言電力系統(tǒng)是非常復(fù)雜的。其數(shù)學(xué)表達式的定義比航天飛行器及行星運動軌跡的定義更要錯綜復(fù)雜和具有挑戰(zhàn)性。比起計算機.家電和包括工業(yè)生產(chǎn)過程在內(nèi)的一些大型復(fù)雜機器，電力系統(tǒng)是世界上最大的機器。EMTDC是具有復(fù)雜電力電子、控制器及非線性網(wǎng)絡(luò)建模能力的電網(wǎng)的模擬分析程序。對于一個好的技術(shù)人員來說它是一個很好的工具。當(dāng)在PSCAD的圖形用戶界面下運行時，PSCAD/EMTDC結(jié)合成的強大功能，使復(fù)雜的部分電力系統(tǒng)可視化。從20世紀(jì)70年代中期起，EMTDC就成了一種暫態(tài)模擬工具。它的原始靈感來源于赫曼.多摩博士1969年4月發(fā)表于電力系統(tǒng)學(xué)報上的IEEE論文。來自世界各地的用戶需求促成它現(xiàn)在的發(fā)展。2

2、0世紀(jì)70年代暫態(tài)仿真發(fā)生了巨大的變化。早期版本的EMTDC在曼尼托巴水電站的IBM打孔計算機上運行。每天只有一兩個問題可以被提交并運行，與今天取得的成就相比等編碼和程序開發(fā)相當(dāng)緩慢。隨著計算機的發(fā)展，功能強大的文件處理系統(tǒng)可被用在文本編輯等。今天，功能強大的個人計算機已可以更深入細致的進行仿真，這是二十年前所不能想到的。用戶要求EMTDC仿真的效率和簡便。所以曼尼托巴高壓直流輸電研究所開發(fā)了PSCAD圖形用戶界面以方便EMTDC仿真的研究。PSCAD/EMTDC在20世紀(jì)90年代最初創(chuàng)立并使用在unix工作站。不久，作為電力系統(tǒng)和電力電子控制器的模擬器，它取得了極大的成功。PSCAD也成為了

3、RTDS-時實數(shù)字仿真或混合數(shù)字仿真的圖形用戶界面。Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水電局開發(fā)完成了EMTDC的初版，是一種世界各國廣泛使用的電力系統(tǒng)仿真軟件， PSCAD是其用戶界面，PSCAD的開發(fā)成功，使得用戶能更方便地使用EMTDC進行電力系統(tǒng)分析，使電力系統(tǒng)復(fù)雜部分可視化成為可能，而且軟件可以作為實時數(shù)字仿真器的前置端?？赡M任意大小的交直流系統(tǒng)。操作環(huán)境為：UNIX OS, Windows95, 98, NT；Fortran 編輯器；瀏覽器和TCP/IP協(xié)議。隨著我國電力事業(yè)的發(fā)展,無論是理論研究還是現(xiàn)場工作,都廣泛的用到了PSCAD.但目前使用的PS

4、CAD軟件多為英文版,這為廣大的工作者帶來諸多不便,所以本人參考眾多文獻及原版的英文說明,編寫了中文版的使用指南,希望能方便大家學(xué)習(xí)和工作之用.前言1第一章 導(dǎo)言51.關(guān)于本指南52.什么是PSCAD/EMTDC53.使用PSCAD/EMTDC的主要特色和典型研究54.目前最新版本：PSCAD4.2.0版6第二章 安裝和設(shè)置72.1計算機設(shè)置72.1.1硬件和軟件要求72.1.2 FORTRAN語言編譯器72.1.3 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)議定書72.1.4 LICENSING許可證72.2 PSCAD的安裝72.3 License設(shè)置102.4 卸載13第三章 PSCAD工作環(huán)境143.1 TER

5、MINOLOGY AND DEFINITIONS (術(shù)語和定義)143.1.1Components（元件）143.1.2 Modules(模塊)153.1.3 Projects（工程）153.2 各工作區(qū)介紹153.2.1 Title Menu and Main Tool Bar（標(biāo)題欄，菜單欄和主工具欄）153.2.2 Menu Bar and Menu Items（菜單欄和菜單項）153.2.3 Toolbar Buttons（工具欄按鈕）163.2.4 Workspace（工作空間窗口）163.2.5 The Master Library（主庫）173.2.6 THE OUTPUT WI

6、NDOW（輸出窗口）183.2.7 THE DESIGN EDITOR（設(shè)計編輯器）183.3 例子程序19第四章 基本操作和特征214.1 PROJECT（工程）214.1.1 Creating a New Project（創(chuàng)建一個新的工程）214.1.2 Loading a Project（加載工程）214.1.3 Opening the Project Main Page（打開工程主頁）224.1.4 Setting the Active Project（設(shè)置激活工程）224.1.5 Saving Project Changes（保存工程的修改）234.1.6 Project Setti

7、ngs（編輯工程屬性）234.2 Workspace Settings（工作區(qū)設(shè)置）244.3.1 元件254.3.2 Editing Component Properties（編輯元件屬性）264.3.3 模塊284.3.4 CREATING A NEW COPONENT OR MODULE（創(chuàng)建一個新元件或模塊）294.4 常用工具欄314.5 SETTING GLOBAL CONSTANTS（設(shè)置全局常量）33第五章 在線繪圖和控制355.1 圖框355.1.1 添加圖框355.1.2移動和改變圖框大小355.1.3剪切復(fù)制/粘貼圖框365.1.4 改變圖框的屬性365.1.5 改變水平

8、坐標(biāo)軸屬性365.2 圖375.2.1 在圖框中添加圖375.2.2圖表順序385.2.3 剪切/復(fù)制圖/粘貼圖385.2.4 復(fù)制信息到剪貼板385.2.5 模擬圖395.2.6 數(shù)字圖405.2.7 XY繪圖415.2.8 個性化設(shè)置445.3 曲線455.3.1 在圖中添加一條新曲線455.3.2 曲線順序465.3.3 剪貼/復(fù)制/粘貼曲線465.3.4 改變曲線屬性465.4 使輸出通道的范圍和圖保持一致485.5 動態(tài)采樣調(diào)整485.5.1 模擬圖中調(diào)整和控制采樣范圍485.5.2 在XY圖中調(diào)整和控制采樣范圍495.6 標(biāo)識505.6.1顯示/隱藏標(biāo)識505.6.2 圖框標(biāo)識圖例

9、515.6.3 XY圖標(biāo)識圖例525.6.4 切換激活曲線525.6.5 改變標(biāo)識位置525.6.6 切換時間差值/頻率差值535.6.7 鎖定/解鎖標(biāo)識535.6.8設(shè)置標(biāo)識535.6.9 把標(biāo)識當(dāng)書簽使用545.7 縮放特性545.7.1 放大和縮小545.7.2 縮放框545.7.3垂直縮放555.7.4 水平縮放555.7.5 縮放前/后555.7.6 縮放全部565.7.7 縮放界限565.7.8 XY圖中動態(tài)縮放565.8 實時控制和測量565.8.1控制面板565.8.2 控制界面575.8.3測量器60第六章 如何進行一次仿真636.1 PSCAD使用方法演示：636.2 控制

10、或顯示數(shù)據(jù)的獲取636.3進行仿真64第七章 幫助系統(tǒng)677.1 Accessing the Online Help System（訪問在線幫助系統(tǒng)）677.2 Using Flyby Help Windows（使用浮動幫助窗口）67 第一章 導(dǎo)言1.關(guān)于本指南 本指南的目的是為PSCAD/EMTDC用戶提供一個基本的介紹，此手冊包括以下幾個章節(jié)。第一章：導(dǎo)言 回答問題例如什么是PSCAD/EMTDC，如何從中受益。本版本的新特點及如何找到更多信息。第二章：安裝和設(shè)置 在PSCAD支持的平臺上描述了安裝過程，同時概述了其對硬件和軟件的要求。第三章：工作環(huán)境 本章主要介紹了PSCAD的工作環(huán)境及

11、用戶界面。第四章：基本操作 本章介紹了PSCAD的基本操作和特性，對于熟悉PSCAD V4將有很大幫助。第五章：繪圖與控制 PSCAD為用戶提供了一些特殊的運行元件用于在線控制輸入數(shù)據(jù)，并且可以記錄及顯示EMTDC輸出數(shù)據(jù)，比如圖形框、圖表、曲線和一些儀表。第六章：仿真運行 應(yīng)用一個簡單的分壓電路的例子描述如何進行一次仿真。2.什么是PSCAD/EMTDCPSCAD/EMTDC是電力系統(tǒng)分析中的專業(yè)仿真工具。PSCAD是用戶仿真界面，EMTDC是仿真引擎。PSCAD/EMTDC最適合瞬時發(fā)生仿真，即我們熟悉的電磁暫態(tài)。PSCAD圖形界面大大提高了EMTDC的功能。它使用戶用圖形的方式創(chuàng)建一個電

12、路進行仿真分析結(jié)果，并在一個完全統(tǒng)一的圖形環(huán)境中處理數(shù)據(jù)。以下為使用PSCAD/EMTDC時的一些常用部件 Resistors電阻, inductors電感, capacitors電容器 相互耦合繞組如transformers變壓器 transmission lines 傳輸線，cables電纜 Current and voltage sources電流源和電壓源 Switches開關(guān)，breakers短路器 Protection保護 和relaying繼電器（保護和延時） Diodes二級管, thyristors晶閘管，GTOs可關(guān)斷晶閘管 Analog and digital contr

13、ol functions模擬和數(shù)字控制功能 AC and DC machines交、直流發(fā)電機, exciters勵磁機, governors調(diào)速器, stabilizers 穩(wěn)定器和inertial models慣性模式 Meters 計數(shù)器和 measuring functions測量功能 Generic DC and AC controls通用交流直流控制 HVDC高壓直流輸電, SVC靜止無功補償器, 與其它 靈活控制器FACTS controllers Wind source, turbines and governors風(fēng)機,蝸輪機和調(diào)速器3.使用PSCAD/EMTDC的主要特色和

14、典型研究主要特色：配有圖形輸入程序PSCAD，實時曲線顯示PLOT與MATLAB接口。強大的自定義功能支持子網(wǎng)嵌套的功能用戶可以根據(jù)自己需要創(chuàng)建具有特定功能的電路模塊 具有“快照” 功能典型的研究包括： 研究電力系統(tǒng)中由于故障或開關(guān)操作引起的過電壓。它也能模擬變壓器的非線性(即飽和)這一決定性因素。 多運行工具(Multiple run facilities)經(jīng)常用來進行數(shù)以百計的模擬從而在下 列不同情況下發(fā)生故障時最壞的情況。故障發(fā)生在波形的不同位置，故障的類型不同，故障點不同。 在電力系統(tǒng)中找出由于雷擊發(fā)生的過電壓。這種模擬必須用非常小的時間步長來進行。(毫微秒級) 研究電力系統(tǒng)由于SVC

15、，高壓直流接入，STATCOM，機械驅(qū)動(事實上任何電力電子裝置)所引起的諧波。這里需要詳細的可控硅，GTO，IGBT，二極管等的模型以及相關(guān)的控制系統(tǒng)模型(模擬量的和數(shù)字量的二種類型)。 對給定的擾動，找出避雷中最大能量。 調(diào)整和設(shè)計控制系統(tǒng)以達到最好的性能；多重運行工具常被用來同時自動調(diào)整增益和時間常數(shù)。 當(dāng)一個大型渦輪發(fā)電機系統(tǒng)與串聯(lián)補償?shù)木€路或電力電子設(shè)備互相作用時，研究次同步諧振的影響。 STATCOM或電壓源轉(zhuǎn)換器的建模，(以及它們相關(guān)控制的詳細建模)。 研究SVC HVDC和其它非線性設(shè)備之間的相互作用； 研究在諧波諧振，控制，交互作用等引起的不穩(wěn)定性； 研究柴油機和風(fēng)力發(fā)電機對

16、電力網(wǎng)的沖擊影響； 絕緣配合； 各種類型可變速裝置的研究，包括雙向離子變頻器，運輸和船舶裝置； 工業(yè)系統(tǒng)的研究，包括補償控制，驅(qū)動，電爐，濾波器等； 對孤立負荷的供電；4.目前最新版本：PSCAD4.2.0版強有力和動態(tài)的控制 卓越的繪圖功能 最新的與WINDOWS 匹配的界面 更佳仿真性能強有力的視覺工具延展 數(shù)據(jù)輸入和輸出工具MATLAB/SIMULINK 界面 靈活的用戶自定義部件數(shù)據(jù)庫 新模型 （風(fēng)力發(fā)電，新電機，保護 繼電器元件等）第二章 安裝和設(shè)置2.1計算機設(shè)置2.1.1硬件和軟件要求以下為建議的最低規(guī)格表2-1 安裝PSCAD對計算機硬件和軟件的要求分類要求處理器200MHz奔

17、騰處理器（推薦用更高的速度）操作系統(tǒng)Windows 95，98，NT4.0，ME，2000， Windows XP額外軟件支持數(shù)字可視的Fortran 6.0但更建議使用Fortran9.0.X內(nèi)存（RAM）推薦62MB或更多硬盤空間最小100MB當(dāng)你使用PSCAD時可能需要更多的空間來存儲案例或輸出其它設(shè)備和硬件CD-ROM驅(qū)動器和32位的CD-ROM驅(qū)動程序.鼠標(biāo)或兼容的指針設(shè)備，一串行或USB端口硬件鎖，TCP/IP網(wǎng)絡(luò)議定書2.1.2 FORTRAN語言編譯器PSCAD需要一個Fortran語言編譯器來運行。以下為目前支持的商業(yè)提供的編譯器 數(shù)字Fortran 5.0 康柏可視 For

18、tran 6.x為了您的方便，一個免費的Fortran編譯器即EGCS GUN在PSCAD的CD中提供。但需要注意，GUN編譯器將會受到某些限制。然而PSCAD用戶將不會受到任何限制。2.1.3 TCP/IP網(wǎng)絡(luò)議定書PSCAD需要TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以進行安裝。TCP/IP是用來讓PSCAD和EMTDC進行溝通的，還有所需要的商業(yè)、教育和中繼版本與許可證管理的聯(lián)系。2.1.4 LICENSING許可證許可證只有在教育、商業(yè)和中繼版本的PSSCAD中需要，對免費的個人版的PSCAD它是不需要的。許可證管理軟件用于與硬件鎖聯(lián)接解密。解密包含預(yù)先編程方面許可證信息的類型和數(shù)量，以及其它用戶信息。當(dāng)

19、打開PSCAD時將請求許可證管理器的許可。反過來，許可證管理器檢查解密資料以核實請求。圖2.1 多用戶的許可證管理注意：如果你正在對獨立工作的沒有聯(lián)網(wǎng)的電腦安裝許可證管理，PSCAD軟件只能用在與已解密相連的計算機。2.2 PSCAD的安裝如果您的操作系統(tǒng)是Windows NT4、XP或2000，若要安裝PSCAD你必須有計算機的使用和管理權(quán)。 請按下列步驟執(zhí)行： 1.插入PSCAD的CD到您的CD-ROM驅(qū)動器。安裝程序會自動啟動并在數(shù)分鐘后您可以看到以下畫面。圖2.2 PSCAD安裝界面（a）如果出現(xiàn)一個不同的窗口問到您是否想要修改、修復(fù)或移除現(xiàn)有的已安裝組成部分，眺到“升級您的V4軟件”

20、部分。2.單擊“下一步”，會出現(xiàn)一個PSCAD許可協(xié)議對話框。閱讀完整個軟件單擊“下一步”繼續(xù)。3.您可以選擇安裝PSCAD在您系統(tǒng)的任何地方，以下對話框則讓您選擇愿意安裝的位置。選擇完之后單擊下一步。圖2.2 （b）4.你將要提交有下列選項的對話框。下面給出了各選項的解釋。圖2.2（c） PSCAD (所有版本): 雖然安裝盤中包含所有的版本（學(xué)生版、教育版、標(biāo)準(zhǔn)版和專業(yè)版）。您必須妥善的使用您被授權(quán)的版本（除了學(xué)生版）。 GNU Fortran 編譯器:如果您沒有安裝數(shù)字或康柏90編譯器，選擇GUN Fortran編譯器，此編譯器對任何PSCAD的運行都是需要的。如果以后您將要更改編譯器，

21、只要在PSCAD的編譯選項中直接改變，不需要重新安裝。 許可證管理器License Manager:如果您想要您的計算機在網(wǎng)上得到授權(quán)許可，選擇安裝許可證管理器。 實時播放Real Time Playback:如果您想播放演示軟件（或安裝商業(yè)版）選擇此項。 一般在計算機上選擇前三項即可滿足要求。5.安裝程序會選用下面對話框要求您選擇您的授權(quán)模式。圖2.2（d）如果您是一個學(xué)生版的使用者，將使用singleuser許可，那么就不需要一個獨立的許可證管理。如果在上一步您沒有選擇獨立的許可證管理，但現(xiàn)在改變主意，則選擇I will use a License Manager on this mach

22、ine。 如果這臺計算機與一個獨立許可證管理器相連，則選擇I will use a License Manager on another machine on my network.選擇了此選項，你必須進入許可證管理存在的那臺主機。6.之后您將被要求輸入一個程序文件夾，即所謂的PSCAD，如下圖所示。單擊下一步完成，之后一路OK。圖2.2（e）7.安裝程序會問“當(dāng)開機時你是否啟動許可證管理”。選擇Yes，意味著系統(tǒng)重啟時許可證管理將自動開始。選擇No意味著系統(tǒng)重啟時需要手動啟動許可證管理。之后一路下一步。8.當(dāng)許可證管理軟件完成時，你將會看到下面的對話框。選擇Yes如果這是你第一次在這臺計算機

23、上安裝許可證管理器。 如果您要添加新授權(quán)的許可證數(shù)據(jù)庫文件。 如果您要更新或修改已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)庫文件。選擇No 如果您不在許可證數(shù)據(jù)庫下添加新的許可證。 如果您不需要更新或修改已經(jīng)存在的數(shù)據(jù)庫文件。圖2.2（f） 2.3 License設(shè)置安裝完成后，插入硬件鎖（Hardware Locks），可以是并口、串口或USB接口，視用戶所購買版本不同而不同。雙擊，第一次打開軟件，將會出現(xiàn)如下提示，既沒有取得有效認證，軟件將會運行在功能受限的student版本下。圖2.3 未獲得有效認證提示擁有License的用戶，通過如下操作可升級到相應(yīng)版本，如Educational、Professional, 其

24、功能相應(yīng)增加。下面就以Educational版本為例介紹：點擊OK按鈕，進入軟件界面，可以看到左上方標(biāo)題欄顯示為。圖2.4 Student版本的用戶界面在主菜單中依次選擇Edit/Workspace Setting，選擇License標(biāo)簽。圖2.5 工作空間設(shè)置進行License設(shè)置（a） 對于單用戶License，點擊，找到License所在位置，載入：圖2.5（b）點擊右側(cè)按鈕，如果認證成功，將出現(xiàn)如下提示：圖2.5（c） 點擊OK，并在下圖下拉菜單中選擇Educational，點擊按鈕。圖2.5（d） 激活成功將出現(xiàn)如下提示：圖2.6 License設(shè)置成功提示確定之后，標(biāo)題欄將變?yōu)橹链?/p>

25、，用戶將成功地把Student版本升級為Educational版本，License設(shè)置結(jié)束。2.4 卸載1. 如果已經(jīng)安裝了單獨的許可證管理，在你卸載前必須停止它。2. 插入PSCAD的驅(qū)動盤，從你以前安裝的軟件到CD-ROM驅(qū)動器。3. 安裝程序會自動啟動并在數(shù)分鐘之后你會看到下面畫面。圖2.7 安裝后再插入驅(qū)動盤時出現(xiàn)界面4. 選擇Remove并單擊下一步。以下為彈出警告，點擊OK。圖2.8 卸載前警告提示運行PSCAD需點擊開始/程序/PSCAD并選擇您被許可的版本。此過程應(yīng)該不會有任何問題，便可以進行案例仿真了。第三章 PSCAD工作環(huán)境本章介紹了大量的入門話題：從簡單的詞組和定義，到

26、PSCAD中十分重要的功能的大體綱要。對于一個新的PSCADV4用戶，此部分是必讀的。標(biāo)題欄下面為PSCAD的圖形界面：主工具欄主菜單工作空間窗口輸出窗口圖3.1 PSCAD的圖形界面界面:PSCAD/EMTDCMaster Library+主工作區(qū)菜單區(qū)工作case目錄輸出區(qū)工具欄User Library3.1 TERMINOLOGY AND DEFINITIONS (術(shù)語和定義) 為了讓用戶更好的理解PSCAD的使用，特別對其中所使用的術(shù)語及定義作簡要介紹。3.1.1Components（元件）元件（有時也叫“板塊”）實質(zhì)上是裝置模型的一個圖表性描述，并且是PSCAD中最基本的電路組成部分

27、。元件通常代表一個器件模型，有時以框圖形式出現(xiàn)，其應(yīng)用范圍比較廣泛，通常都有特定的功能，也可以電氣、控制、文件或簡單的裝飾形式出現(xiàn)。圖3.2 PSCAD中的單相變壓器元件元件通常包含輸入和輸出端口，用以連接形成較大的系統(tǒng)。元件模型的參數(shù)，如變量和常量，可以雙擊打開其屬性框，通過手動輸入。Definitions(定義) 定義實質(zhì)上是一個元件的詳細說明。通過設(shè)計編輯器，一個元件定義是元件設(shè)計時被定義的所有方面。這包括圖表外形、連接節(jié)點、輸入對話框和模塊代碼。 元件定義不是圖表個體，它通常被存放在庫項目里。存放在庫項目中的定義可以用來創(chuàng)建任何項目中元件實例包括庫項目本身。然而，在算例項目存放的定義只

28、屬于那個算例，不能用于其它項目。Instances（實例）元件實例是一份元件定義的“拷貝”，通常是在工程中能看到并使用的。一個實例不是精確的一份拷貝，因為基于同一個定義的許多元件實例都同時存在。每個實例是它自身個體，并且可能有不同的參數(shù)設(shè)置，甚至從圖表上看上去與其它實體不同。因為所有的實例都基于同一個定義，對元件定義的任何設(shè)計變動將影響到所有的實例。3.1.2 Modules(模塊)模塊是一種特殊形式的元件，它由基本元件組合而成，而且可以包含其他模塊，從而可以形成分層系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，因而它提供了分層的模塊容量。模塊也被當(dāng)作“分級頁”或“頁組分”，雖然它也是由定義定義的，但目前每個定義只有一個實例。其

29、運行方式相當(dāng)于普通的元件，除非其不允許參數(shù)輸入。3.1.3 Projects（工程）PSCAD允許用戶把包括在一個具體仿真里的一切（除了輸出文件）存入到一個叫工程的文件中。工程可以包含存放的元件定義、在線畫圖和在線控制，當(dāng)然也包含圖解結(jié)構(gòu)系統(tǒng)本身。在PSCAD中有兩種工程類型：庫Library和算例Case。庫主要用于存儲元件定義及可視元件實例。庫文件中其元件定義的實例可用于任意Case工程。擴展名為“.psl”。對于Case，用戶的大部分工作都是在Case 中完成的，它不能完成庫的功能，但可以進行編譯，建立和運行。仿真結(jié)果可以通過在線檢測表和繪圖工具直接在Case中觀察。其文件擴展名為“.p

30、sc”。3.2 各工作區(qū)介紹3.2.1 Title Menu and Main Tool Bar（標(biāo)題欄，菜單欄和主工具欄）3.2.2 Menu Bar and Menu Items（菜單欄和菜單項）在標(biāo)題欄的下面區(qū)域叫主菜單，它由菜單項和菜單按鈕組成。所有的主菜單項都是下拉菜單：當(dāng)在一個菜單項上左擊一下，你會看到會有一個下拉列表出現(xiàn)。要從上列表中選擇一項，首先移動鼠標(biāo)指針到那個標(biāo)題上（標(biāo)題變?yōu)樯贤沟模?，然后點擊鼠標(biāo)左鍵。下圖顯示了如何用File菜單從主菜單欄中打開一個項目。圖3.3 File子菜單File:新建、裝入、保存、打印文件等Edit：剪切、復(fù)制、粘貼、選擇、查找、設(shè)置等View：主

31、要是設(shè)定界面內(nèi)容包含哪些Build：編譯、鏈接、運行等Window：窗口布置及文件選擇Help：幫助功能包括PSCAD,EMTDC,Master Library Models3.2.3 Toolbar Buttons（工具欄按鈕）在主菜單欄的正下方的那一行按鈕組成了主工具欄。菜單項需要兩步才能打開，而使用工具欄單擊就可以打開。只要當(dāng)你單擊主工具欄的按鈕時，他們開始啟動，然后就可以很容易地使用它。當(dāng)你更熟悉程序時，你可以更方便地用許多鍵盤快捷鍵。要了解更多，請看“鍵盤快捷鍵”。3.2.4 Workspace（工作空間窗口）如果你看一下PSCAD環(huán)境的左上角，你會看到一個小窗口，它就是工作區(qū)窗口。

32、如果看不到，在主菜單欄里點擊View|workspace。工作空間窗口不僅僅顯示當(dāng)前所有載入工程，而且給出其數(shù)據(jù)文檔、信號、控制、傳輸線和電纜、顯示器件等等，并可以對其進行拖拽操作。注意：PSCAD庫是第一個載入的工程，而且不能被卸載。工作空間窗口分為四個表格式的部分：Projects，Runtime，T-Line/Cables，F(xiàn)iles。如下圖所示：圖3.4 工作空間窗口在工作區(qū)里，你可以看到所有打開的庫和算例。你可以通過它來選擇元件和其它許多操作。Projects：當(dāng)載入工程時，就會在Projects中顯示其工程名及其描述。可同時載入多個工程，將按照載入順序排列。當(dāng)載入多個工程時，可憑借

33、如下圖標(biāo)來區(qū)分各工程當(dāng)前所處的狀態(tài)： 庫工程（Library Project） 未激活案例工程（Inactive Case Projects） 激活案例工程（Active Case Projects）Projects部分主要用于工程間的切換及瀏覽工程內(nèi)部，包括直接訪問其模塊和定義。例如，只要雙擊列表中的模塊，就會直接進入模塊的電路頁面，雙擊元件定義則會進入元件編輯頁面，雙擊工程則會進入主頁面。每一個在Projects Section中列出的工程包含其所有的定義，以及模塊層次，組成標(biāo)準(zhǔn)的樹狀結(jié)構(gòu)，如下圖所示：圖3.5 Projects Section中的樹形結(jié)構(gòu)3.2.5 The Master

34、Library（主庫）不論PSCAD什么時候啟動，主庫總是第一個被列在工作區(qū)窗口的項目。它包含了大多數(shù)的元件，在構(gòu)造任何電路時要用到它們。要打開主庫，只需在工作區(qū)雙擊主庫標(biāo)題，或右擊標(biāo)題并在下拉菜單里選擇“Open”。主庫主頁將打開（在設(shè)計編輯器窗口是電路視圖），這樣就可看到并使用所有的元件了。圖3.6 主庫主頁當(dāng)打開主庫時，你首先應(yīng)該看的是主頁的左上角。這時，你應(yīng)該看看在前面提到的模塊元件。根據(jù)元件的不同功能，主庫里存放的元件被分到幾個模塊里（在主頁的左上角）。例如，所有的變壓器元件都在變壓器模塊里。除了這些種類外，大多數(shù)的主庫元件仍在主頁內(nèi)。許多用戶可能會發(fā)現(xiàn)此種形式，是為了更快更容易地找

35、到正確的元件。很多模型分為兩大類17小類：Passive，Sources，Transformers，Breakers，F(xiàn)aults，Tlines，Cables，Machines，HVDC and FACTSRelays，Merters，CSMF，Logical，I/O Devices, Sequencer，Other，Single_line如果你想要將這些元件中的任何一個加入到自己的算例，只需從主庫里復(fù)制例子并粘貼到你自己的項目里。你也可以使用庫彈出菜單系統(tǒng)或者畫圖工具欄。3.2.6 THE OUTPUT WINDOW（輸出窗口）在工作區(qū)窗口的正下方，你會看到另一個窗口，被稱為輸出窗口。如果看

36、不到輸出窗口，點擊View|Output。輸出窗口可以方便的查看仿真反饋和故障解決信息，包括所有由元件、PSCAD或EMTDC引起的錯誤及警告信息。再細分為Build和Runtime信息：Build欄顯示主要的原件及PSCAD中的錯誤及警告信息，包括工程的編譯、Fortran、數(shù)據(jù)、圖形文件等等；Runtime欄主要提供仿真運行時的錯誤和警告信息，即來自EMTDC算法。OKErrorsWarnings出現(xiàn)警告時，并不會對仿真造成根本性的影響，仍可仿真，但可能影響仿真結(jié)果。但出現(xiàn)錯誤時，仿真將會停止?？捎益I點擊Point to Message source定位信息。圖3.7 仿真錯誤時定位信息輸

37、出窗口為找到任何所列信息的根源提供了一種簡單的方法。雙擊這個信息本身。PSCAD將自動打開電路視圖里的根源主頁并直接用箭頭指出問題。Build（創(chuàng)建）創(chuàng)建部分主要提供基于元件和PSCAD的出錯和警告信息，它們與公式轉(zhuǎn)換語言、數(shù)據(jù)和地圖文件的編輯和創(chuàng)建有關(guān)。PSCAD可以檢測出與此有關(guān)的許多不同類型的系統(tǒng)不一致。在任何一個元件定義的Checks（檢查）部分里定義的所有警告和出錯信息都會在Build里顯示。運行時間部分提供了與仿真運行有關(guān)的出錯和警告信息，也就是說，信息出自于EMTDC。運行時間信息通常是很嚴重的，它包括數(shù)字上的不穩(wěn)定和這種性質(zhì)的其它問題。所以，非常有必要透徹地研究這種信息。在一些

38、例子里，PSCAD將使你關(guān)注發(fā)生問題的電氣系統(tǒng)里的子系統(tǒng)和節(jié)點數(shù)。另外還有一欄Search，可顯示工程搜索結(jié)果。3.2.7 THE DESIGN EDITOR（設(shè)計編輯器）設(shè)計編輯器窗口可能是PSCAD環(huán)境中最重要的部分，它是大多數(shù)（如果不是所有）項目設(shè)計工作完成的地方。設(shè)計編輯器多數(shù)用于電路（電路視圖）的圖表創(chuàng)建，也包括嵌入的元件定義設(shè)計編輯器。設(shè)計編輯器窗口可通過雙擊工作區(qū)中打開的項目標(biāo)題來激活，也可通過右擊標(biāo)題并選擇“Open”來激活。Viewing Windows（察看窗口）設(shè)計編輯器被分為8個子窗口。每個子窗口都可通過單擊設(shè)級編輯器下面的選項卡欄里的具體選項卡來進入。選項卡欄顯示如下

39、：正如你看到的，一些選項卡本來是不可用的（灰色的）。這取決于你要觀看什么，還有項目是否被編譯過。其中，Graphic，Parameters 和 Script選項卡只用于元件設(shè)計，除非編輯一個元件定義，否則它們都不可用。圖表窗口在觀看模塊頁面也是不可用的。你可以通過在元件上按“Ctrl + left double click”來編輯元件定義，或者在元件上右擊并選擇“Edit Definition.”Circuit（電路窗口）:電路窗口在項目被打開時常常是默認的視圖。當(dāng)用PSCAD工作時，這里是做大多數(shù)設(shè)計工作的地方，也是所有控制和電子電路構(gòu)造的地方。當(dāng)電路窗口打開時，“Control Palet

40、te”和“Electrical Palette”（控制面板和電氣面板）工具欄是可用的。Graphic（圖表窗口）：圖表窗口是用來編輯一個元件定義或模塊的圖表的。Parameters（參數(shù)窗口）：參數(shù)窗口是用來編輯一個元件定義的參數(shù)的。Script（腳本窗口）：腳本窗口是用來編輯一個元件定義的代碼的。Fortran（公式轉(zhuǎn)換語言窗口）：公式轉(zhuǎn)換語言窗口是一個簡單的文本閱讀器，它使你更容易訪問EMTDC的公式轉(zhuǎn)換語言代碼，這些代碼是與正在電路窗口里被察看的模塊相對應(yīng)的。舉個例子，如果你正在電路視圖里察看項目的主頁，公式轉(zhuǎn)換語言窗口（單擊Fortran選項卡）將顯示與主頁對應(yīng)的EMTDC公式轉(zhuǎn)換語言

41、代碼。注意：只有在項目和相應(yīng)模塊的編輯，F(xiàn)ortran，Date，Signal和Nodes窗口才是可用的。Data（數(shù)據(jù)窗口）：數(shù)據(jù)窗口是一個簡單的文本閱讀器，它使你更容易訪問任何存在的電氣網(wǎng)絡(luò)的EMTDC的輸入數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)與正在電路窗口里被察看的模塊相對應(yīng)的。例如，如果你正在電路視圖里察看項目的主頁，數(shù)據(jù)窗口（單擊Data選項卡）將顯示主頁里的EMTDC輸入數(shù)據(jù)。 Signals（標(biāo)號窗口）：標(biāo)號窗口是一個簡單的文本閱讀器，它列出了關(guān)于輸出可用的數(shù)據(jù)標(biāo)號的信息，這些標(biāo)號與正在電路窗口里被察看的模塊相對應(yīng)的。單擊Signals選項卡來察看此窗口。Nodes（節(jié)點窗口）：節(jié)點窗口是一個簡單的文

42、本閱讀器，它列出了關(guān)于所有電氣節(jié)點的信息，這些節(jié)點正在電路窗口里被察看的模塊相對應(yīng)的。單擊Nodes選項卡來察看此窗口。3.3 例子程序Program FilesPSCAD401examples下的例子Tutorial，基本的PSCAD例子應(yīng)用Readme_First，介紹PSCAD例子Active_filter，有源濾波C_Interface，C程序接口dc_machines，直流電機Hvdc，直流輸電ind_machines，感應(yīng)電機Lightning，過電壓Matlab，PSCAD與MATLAB接口PowerElectronics，電力電子PowerQuality，電能質(zhì)量Relay_C

43、ases，繼電保護Rtp，實時回放Ssr，次同步諧振Statcom，高級SVC，靜止無功發(fā)生器Svc，靜止無功補償器sync_machines，同步電機Transformers，變壓器wind_farm，風(fēng)力發(fā)電TUTORIAL FROJECTS（示例工程） PSCAD軟件包安裝時連同一個輔導(dǎo)性項目的目錄，它包括許多簡單的算例，這是為了說明PSCAD的各種特征。這個目錄在PSCAD安裝目錄下的examplestutorial。Voltage Divider（電壓分壓器）：vdiv_1.psc 一個簡單的電壓分壓器，由電阻性電源和一個電阻構(gòu)成。解釋如何組建電路、監(jiān)視電壓和電流、如何運行此仿真。F

44、ast Fourier Analysis（快速傅里葉分析）：fft.psc 顯示了快速傅里葉分析元件的用途，并對信號進行實時快速傅里葉變換。Simple AC System with a Transmission Line（簡單的一個用傳輸線連接的交流系統(tǒng)）：simpleac.psc、simpleac_sld1.psc、simpleac_sld2.psc 簡單的帶傳輸線的交流系統(tǒng)。介紹了PSCAD中變壓器、傳輸線及子系統(tǒng)的概念。Use of Control Arrays（控制組合的用途）：pagearray.psc 解釋控制組合的用途以及怎樣把電氣節(jié)點輸出到其它頁面，這樣即使你沒有傳輸線，也可

45、以在多個頁面上完善電路。Use of Slider, Switch, Button, and Dial（平滑控制、開關(guān)、按鈕和刻度盤的使用）：inputctrl.psc 展示了動態(tài)輸入設(shè)備的用途：有平滑控制、開關(guān)設(shè)備、按鈕和刻度盤。Interpolation（添寫）：interpolation.psc 一個簡單的例子舉例說明添寫的使用/用途。Generating a Legend and using PSCAD Macros（產(chǎn)生一個圖例并使用PSCAD中的宏指令）：legend.psc 演示了怎樣產(chǎn)生一個圖例，也闡述了在圖例中宏指令的用途。Chatter Elimination（噪聲消除）：

46、chatter.psc 定義了噪聲及舉例說明噪聲消除技術(shù)。Multiple Run（多重運行）：multirun.psc、multirun_sld.psc用一個簡單的例子來論證怎樣用多重運行特征來找到一個三相電力系統(tǒng)最嚴重的故障過電壓。故障類型及波形上的點不斷變化，從中決定最嚴重的算例過電壓。Rotating Machines（旋轉(zhuǎn)電機）：machines directory這個目錄有許多例子來說明同步電機和感應(yīng)電機及它們的附屬品的使用。例如：控制器/調(diào)節(jié)器、整流器、穩(wěn)定器和multi-mass模塊。第四章 基本操作和特征本章介紹了PSCAD的基本操作和特性，對于熟悉PSCAD V4將有很大幫

47、助。4.1 PROJECT（工程） 以下部分描述了使用庫和案例工程的一些基本操作和特征。4.1.1 Creating a New Project（創(chuàng)建一個新的工程） 在主菜單的菜單項“File”上點擊鼠標(biāo)左鍵，會出現(xiàn)下拉菜單。通過鼠標(biāo)指針，選擇“New”。子菜單便打開并列出兩個選擇：Library和Case工程。圖4.1 新建工程菜單選擇想要的工程類項，一個新的命名為“noname”的工程便出現(xiàn)在工作區(qū)，表示一個新的工程被創(chuàng)建了。圖4.2 工作區(qū)顯示新工程的創(chuàng)建你也可以點擊工具欄里“New Project”按鈕 創(chuàng)建一個新算例工程，還可以按鍵盤上的“CtrlN”來創(chuàng)建。保存時可以更改工程名。4

48、.1.2 Loading a Project（加載工程）在主菜單的菜單項“File”上點擊鼠標(biāo)左鍵，下拉菜單便出現(xiàn)。通過鼠標(biāo)指針，選擇“Load Project.”。圖4.3 加載工程菜單這樣，便打開了一個對話框，里面的文件類型默認為PSCAD文件（*.psc, *.psl），“*.psc”和“*.psl”分別代表PSCAD算例和庫工程。定位工程，它的文件名便在“File name”區(qū)顯示，如下圖所示。圖4.4 加載工程對話框左擊“Open”按鈕來打開項目。此項目的名稱便顯示在工作區(qū)，表示此項目已被打開。你可以簡單地通過點擊工具欄里的“Load Project”按鈕來打開“Load Proje

49、ct”對話框，還可以按鍵盤上的“Ctrl + O”來實現(xiàn)。4.1.3 Opening the Project Main Page（打開工程主頁）在工作區(qū)，在工程標(biāo)題上右擊，在彈出的菜單中選擇“Open”，也可以雙擊打開。便可在設(shè)計編輯器的電路窗口中看到項目主頁。圖4.5 在工作區(qū)打開工程主頁4.1.4 Setting the Active Project（設(shè)置激活工程）如果有多個工程文件同時打開，PSCAD需要知道是哪一個工程處于激活狀態(tài)，就需要設(shè)定“激活工程”。在工作區(qū)窗口中，鼠標(biāo)右擊要激活的工程，如上圖所示，選擇“Set as Active”，那么仿真就是針對此激活工程進行的。4.1.5

50、Saving Project Changes（保存工程的修改）保存激活的工程，在主菜單的“File”菜單項上左擊鼠標(biāo)，下拉菜單出現(xiàn)。通過鼠標(biāo)指針，選擇“Save Active Project.”。 你也可以點擊工具欄上的“Save Active Project”按鈕 來保存，或通過鍵盤上的“Ctrl + S”來實現(xiàn)。要保存被選中的工程（不管是激活還是未激活的），在工作區(qū)上的項目標(biāo)題上右擊并從彈出的菜單中選擇“Save”。Save Project As.（另存為）要將激活的工程另存為另一個文件，在主菜單的“File”菜單項上左擊鼠標(biāo)，下拉菜單出現(xiàn)，通過鼠標(biāo)選擇“Save Project As.”

51、。無論用哪種方式，將有打開一個對話框，里面保存為的文件類型默認為PSCADV4文件（*.psc, *.psl），“*.psc”和“*.psl”分別代表PSCAD算例和庫工程。在文件名區(qū)域改變工程的文件名如下圖所示。圖4.6 另存為對話框改變工程名，按“Save”按鈕便用另一個文件名保存了該工程。在工作區(qū)的工程名也改了，表示該工程已被重命名了。其他針對工程的設(shè)定，用戶可以通過以上方法來操作，如工程的保存、卸載等。4.1.6 Project Settings（編輯工程屬性）在工作區(qū)窗口右擊想要編輯的工程，選擇“Project Settings.”。你也可以在任何一個工程主頁電路視圖的空白處點右鍵并

52、從彈出的菜單里選擇“Project Settings.”。不論用哪種方法，名為“Project Settings”的對話框便打開了。圖4.7 工程設(shè)置對話框如上所提到的，PSCAD中有大量的可用的高級功能以提高仿真速度，準(zhǔn)確度和效率。通過工程設(shè)置對話框用戶可查看和控制其中的多數(shù)功能。對于很多用戶來說可以讓這些功能保持默認狀態(tài)，沒有必要關(guān)注他們。然而，對于一些例子，高級用戶希望使某些進程可用或不可用。4.2 Workspace Settings（工作區(qū)設(shè)置）用戶根據(jù)自己的需要，可以對工作區(qū)進行設(shè)置，其中參數(shù)的改動將影響所有載入的工程。打開主菜單中Edit/Workspace Settings，如

53、下圖所示：圖4.8 編輯菜單圖4.9 工作區(qū)設(shè)置對話框包含如下7個部分：Project、Views、Runtime、Fortran、Matlab、Associations、License4.3 元件和模塊初級用戶對于元件和模塊的操作基本上可分為：怎樣把元件加載至工程中，元件參數(shù)的設(shè)置，以及模塊的生成和參數(shù)設(shè)置，下面分別做簡要說明。4.3.1 元件第三章中已經(jīng)講過，PSCAD的元件都存放在庫工程中。打開軟件后，工作區(qū)窗口中會自動加載庫文件，雙擊可打開，如下圖所示界面：所有元件都按類分成18組，具體為：無源元件，電源，混合元件，I/O器件，斷路器和故障，HVDC、FACTS和電力電子元件，輸入、輸

54、出和標(biāo)簽，變壓器，電機，連續(xù)系統(tǒng)功能模型，傳輸線，電纜，表計，保護，外部數(shù)據(jù)記錄及讀取，定序器，邏輯元件，PI部件。雙擊每個圖框的下部，如，即可打開查看更多元件。可以直接從庫中復(fù)制元件至目標(biāo)工程。庫工程中的元件比較全面，但對于一些簡單的系統(tǒng)則顯得不必要，而且略顯麻煩。對于調(diào)用一些常用的元件，可以采用如下幾種方式：（1）工具欄：和注意：控制面板和電氣元件板通常在設(shè)計編輯器的右邊。如果你看不到它們，在主菜單欄里選擇View | Control Palette或View | Electrical Palette。（2）鼠標(biāo)右鍵單擊畫布空白區(qū)域，選擇Add Component。（3）彈出庫菜單：按住C

55、trl+鼠標(biāo)右鍵，將彈出如下菜單：4.10 彈出庫菜單注意：在用戶定義元件時，要對其提供足夠的描述是為了避免使用這些菜單時產(chǎn)生迷惑。如果有一個描述沒提供，那么庫彈出菜單將列出此元件的真實文件名。PSCADV4包括了許多右擊彈出菜單，是為了更容易瀏覽具體的命令和任務(wù)。你可以通過點擊右鍵來打開彈出的菜單。這在環(huán)境中的任何地方都可以。彈出的菜單總包含命令，這些命令與你正在工作的地方有關(guān)。庫彈出菜單列出了所有在元件定義的描述部分的內(nèi)容。用戶有兩個在工作區(qū)打開的項目：主庫和另一個庫“My Library”（上圖中沒有顯示）。鼠標(biāo)指針指向主庫里的“Sources”模塊里的“Current Source”，此時左擊將會把這個電流源加入到電路視圖中打開的項目主頁中。總體來說，庫彈出菜單根據(jù)所有打開的庫項目的分層結(jié)構(gòu)構(gòu)建菜單系統(tǒng)。在默認情況下，主庫總被列在第一位，用戶定義的庫項目將以它們在工作區(qū)出現(xiàn)的先后順序排列。如果元件在一個具體的庫項目中的模塊里，那庫彈出菜單將自動將這些元件放入另一個子菜單里。這個子菜單將會根據(jù)相應(yīng)模塊描述區(qū)域的內(nèi)容而命名。當(dāng)使用庫彈出菜單時，這里有幾個需要記住的關(guān)鍵點：a.在主庫的主頁里的元件例子不在彈出菜單里。然而，如果這些例子是為用戶定義庫項目，將會被包括在內(nèi)。b.在模塊中復(fù)