PSCAD基本使用指南

PSCAD

基本使用指南

华北电力大学

North China Electric Power University

2008年6月

前言

电力系统是非常复杂的。其数学表达式的定义比航天飞行器及行星运动轨迹的定义更要错综复杂和具有挑战性。比起计算机.家电和包括工业生产过程在内的一些大型复杂机器，电力系统是世界上最大的机器。EMTDC是具有复杂电力电子、控制器及非线性网络建模能力的电网的模拟分析程序。对于一个好的技术人员来说它是一个很好的工具。当在PSCAD的图形用户界面下运行时，PSCAD/EMTDC结合成的强大功能，使复杂的部分电力系统可视化。

从20世纪70年代中期起，EMTDC就成了一种暂态模拟工具。它的原始灵感来源于赫曼.多摩博士1969年4月发表于电力系统学报上的IEEE论文。来自世界各地的用户需求促成它现在的发展。

20世纪70年代暂态仿真发生了巨大的变化。早期版本的EMTDC在曼尼托巴水电站的IBM打孔计算机上运行。每天只有一两个问题可以被提交并运行，与今天取得的成就相比等编码和程序开发相当缓慢。随着计算机的发展，功能强大的文件处理系统可被用在文本编辑等。今天，功能强大的个人计算机已可以更深入细致的进行仿真，这是二十年前所不能想到的。

用户要求EMTDC仿真的效率和简便。所以曼尼托巴高压直流输电研究所开发了PSCAD图形用户界面以方便EMTDC仿真的研究。PSCAD/EMTDC在20世纪90年代最初创立并使用在unix工作站。不久，作为电力系统和电力电子控制器的模拟器，它取得了极大的成功。PSCAD也成为了RTDS-时实数字仿真或混合数字仿真的图形用户界面。

Dennis Woodford博士于1976年在加拿大曼尼托巴水电局开发完成了EMTDC的初版，是一种世界各国广泛使用的电力系统仿真软件， PSCAD是其用户界面，PSCAD的开发成功，使得用户能更方便地使用EMTDC进行电力系统分析，使电力系统复杂部分可视化成为可能，而且软件可以作为实时数字仿真器的前置端。可模拟任意大小的交直流系统。操作环境为：UNIX OS, Windows95, 98, NT；Fortran 编辑器；浏览器和TCP/IP协议。随着我国电力事业的发展,无论是理论研究还是现场工作,都广泛的用到了PSCAD.但目前使用的PSCAD软件多为英文版,这为广大的工作者带来诸多不便,所以本人参考众多文献及原版的英文说明,编写了中文版的使用指南,希望能方便大家学习和工作之用.

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前言 ........................................................................................................................................................... 1 第一章 导言 ............................................................................................................................................. 5

1.关于本指南 .................................................................................................................................... 5 2.什么是PSCAD/EMTDC .............................................................................................................. 5 3.使用PSCAD/EMTDC的主要特色和典型研究 ......................................................................... 5 4.目前最新版本：PSCAD4.2.0版 .................................................................................................. 6 第二章 安装和设置 ................................................................................................................................. 7

2.1计算机设置 ................................................................................................................................. 7

2.1.1硬件和软件要求 .............................................................................................................. 7 2.1.2 FORTRAN语言编译器 .................................................................................................. 7 2.1.3 TCP/IP网络议定书......................................................................................................... 7 2.1.4 LICENSING许可证 ....................................................................................................... 7 2.2 PSCAD的安装 ........................................................................................................................... 7 2.3 License设置 .............................................................................................................................. 10 2.4 卸载 .......................................................................................................................................... 13 第三章 PSCAD工作环境 ..................................................................................................................... 14

3.1 TERMINOLOGY AND DEFINITIONS (术语和定义) ........................................................ 14

3.1.1Components（元件） .................................................................................................... 14 3.1.2 Modules(模块) ............................................................................................................... 15 3.1.3 Projects（工程） ........................................................................................................... 15 3.2 各工作区介绍 .......................................................................................................................... 15

3.2.1 Title Menu and Main Tool Bar（标题栏，菜单栏和主工具栏） ............................. 15 3.2.2 Menu Bar and Menu Items（菜单栏和菜单项） ................................................... 15 3.2.3 Toolbar Buttons（工具栏按钮） ................................................................................. 16 3.2.4 Workspace（工作空间窗口） ...................................................................................... 16 3.2.5 The Master Library（主库） ...................................................................................... 17 3.2.6 THE OUTPUT WINDOW（输出窗口） ................................................................... 18 3.2.7 THE DESIGN EDITOR（设计编辑器） ................................................................... 18 3.3 例子程序 .................................................................................................................................. 19 第四章 基本操作和特征 ....................................................................................................................... 21

4.1 PROJECT（工程） ................................................................................................................. 21

4.1.1 Creating a New Project（创建一个新的工程） ......................................................... 21 4.1.2 Loading a Project（加载工程） .................................................................................. 21 4.1.3 Opening the Project Main Page（打开工程主页） ................................................... 22 4.1.4 Setting the Active Project（设置激活工程） ............................................................. 22 4.1.5 Saving Project Changes（保存工程的修改） ............................................................ 23 4.1.6 Project Settings（编辑工程属性） .............................................................................. 23 4.2 Workspace Settings（工作区设置） ...................................................................................... 24

4.3.1 元件 ............................................................................................................................... 25 4.3.2 Editing Component Properties（编辑元件属性） .................................................... 26 4.3.3 模块 ............................................................................................................................. 28 4.3.4 CREATING A NEW COPONENT OR MODULE（创建一个新元件或模块） .... 29 4.4 常用工具栏 .............................................................................................................................. 31

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4.5 SETTING GLOBAL CONSTANTS（设置全局常量） ....................................................... 33 第五章 在线绘图和控制 ....................................................................................................................... 35

5.1 图框 .......................................................................................................................................... 35

5.1.1 添加图框 ....................................................................................................................... 35 5.1.2移动和改变图框大小 .................................................................................................... 35 5.1.3剪切／复制/粘贴图框 ................................................................................................... 36 5.1.4 改变图框的属性 ........................................................................................................... 36 5.1.5 改变水平坐标轴属性 ................................................................................................... 36 5.2 图 .............................................................................................................................................. 37

5.2.1 在图框中添加图 ........................................................................................................... 37 5.2.2图表顺序 ........................................................................................................................ 38 5.2.3 剪切/复制图/粘贴图 ..................................................................................................... 38 5.2.4 复制信息到剪贴板 ....................................................................................................... 38 5.2.5 模拟图 ........................................................................................................................... 39 5.2.6 数字图 ........................................................................................................................... 40 5.2.7 XY绘图 ....................................................................................................................... 41 5.2.8 个性化设置 ................................................................................................................... 44 5.3 曲线 .......................................................................................................................................... 45

5.3.1 在图中添加一条新曲线 ............................................................................................... 45 5.3.2 曲线顺序 ....................................................................................................................... 46 5.3.3 剪贴/复制/粘贴曲线 ..................................................................................................... 46 5.3.4 改变曲线属性 ............................................................................................................... 46 5.4 使输出通道的范围和图保持一致 .......................................................................................... 48 5.5 动态采样调整........................................................................................................................... 48

5.5.1 模拟图中调整和控制采样范围.................................................................................... 48 5.5.2 在XY图中调整和控制采样范围 ................................................................................ 49 5.6 标识 .......................................................................................................................................... 50

5.6.1显示/隐藏标识 ............................................................................................................... 50 5.6.2 图框标识图例 ............................................................................................................... 51 5.6.3 XY图标识图例 .............................................................................................................. 52 5.6.4 切换激活曲线 ............................................................................................................... 52 5.6.5 改变标识位置 ............................................................................................................... 52 5.6.6 切换时间差值/频率差值 .............................................................................................. 53 5.6.7 锁定/解锁标识 .............................................................................................................. 53 5.6.8设置标识 ........................................................................................................................ 53 5.6.9 把标识当书签使用 ....................................................................................................... 54 5.7 缩放特性 .................................................................................................................................. 54

5.7.1 放大和缩小 ................................................................................................................... 54 5.7.2 缩放框 ........................................................................................................................... 54 5.7.3垂直缩放 ........................................................................................................................ 55 5.7.4 水平缩放 ....................................................................................................................... 55 5.7.5 缩放前/后 ...................................................................................................................... 55 5.7.6 缩放全部 ....................................................................................................................... 56 5.7.7 缩放界限 ....................................................................................................................... 56

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5.7.8 XY图中动态缩放 .......................................................................................................... 56 5.8 实时控制和测量 ...................................................................................................................... 56

5.8.1控制面板 ........................................................................................................................ 56 5.8.2 控制界面 ....................................................................................................................... 57 5.8.3测量器 ............................................................................................................................ 60

第六章 如何进行一次仿真 ................................................................................................................... 63

6.1 PSCAD使用方法演示： ......................................................................................................... 63 6.2 控制或显示数据的获取 .......................................................................................................... 63 6.3进行仿真 ................................................................................................................................... 64 第七章 帮助系统 ................................................................................................................................... 67

7.1 Accessing the Online Help System（访问在线帮助系统） .................................................. 67 7.2 Using Flyby Help Windows（使用浮动帮助窗口） ............................................................. 67

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第一章 导言

1.关于本指南

本指南的目的是为PSCAD/EMTDC用户提供一个基本的介绍，此手册包括以下几个章节。 ·第一章：导言 回答问题例如什么是PSCAD/EMTDC，如何从中受益。本版本的新特点及如何找到更多信息。

·第二章：安装和设置 在PSCAD支持的平台上描述了安装过程，同时概述了其对硬件和软件的要求。

·第三章：工作环境 本章主要介绍了PSCAD的工作环境及用户界面。

·第四章：基本操作 本章介绍了PSCAD的基本操作和特性，对于熟悉PSCAD V4将有很大帮助。

·第五章：绘图与控制 PSCAD为用户提供了一些特殊的运行元件用于在线控制输入数据，并且可以记录及显示EMTDC输出数据，比如图形框、图表、曲线和一些仪表。 ·第六章：仿真运行 应用一个简单的分压电路的例子描述如何进行一次仿真。 2.什么是PSCAD/EMTDC

PSCAD/EMTDC是电力系统分析中的专业仿真工具。PSCAD是用户仿真界面，EMTDC是仿真引擎。PSCAD/EMTDC最适合瞬时发生仿真，即我们熟悉的电磁暂态。

PSCAD图形界面大大提高了EMTDC的功能。它使用户用图形的方式创建一个电路进行仿真分析结果，并在一个完全统一的图形环境中处理数据。 以下为使用PSCAD/EMTDC时的一些常用部件 ? Resistors电阻, inductors电感, capacitors电容器 ? 相互耦合绕组如transformers变压器 ? transmission lines 传输线，cables电缆 ? Current and voltage sources电流源和电压源 ? Switches开关，breakers短路器

? Protection保护 和relaying继电器（保护和延时） ? Diodes二级管, thyristors晶闸管，GTOs可关断晶闸管 ? Analog and digital control functions模拟和数字控制功能

? AC and DC machines交、直流发电机, exciters励磁机, governors调速器, stabilizers 稳定器和inertial models惯性模式

? Meters 计数器和 measuring functions测量功能 ? Generic DC and AC controls通用交流直流控制

? HVDC高压直流输电, SVC静止无功补偿器, 与其它 灵活控制器FACTS controllers ? Wind source, turbines and governors风机,蜗轮机和调速器 3.使用PSCAD/EMTDC的主要特色和典型研究 主要特色：

·配有图形输入程序PSCAD， ·实时曲线显示PLOT ·与MATLAB接口。 ·强大的自定义功能 ·支持子网嵌套的功能

·用户可以根据自己需要创建具有特定功能的电路模块 ·具有“快照” 功能

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典型的研究包括：

? 研究电力系统中由于故障或开关操作引起的过电压。它也能模拟变压器的非线性(即饱和)这一决定性因素。

? 多运行工具(Multiple run facilities)经常用来进行数以百计的模拟从而在下 列不同情况下发生故障时最坏的情况。故障发生在波形的不同位置，故障的类型不同，故障点不同。

? 在电力系统中找出由于雷击发生的过电压。这种模拟必须用非常小的时间步长来进行。(毫微秒级)

? 研究电力系统由于SVC，高压直流接入，STATCOM，机械驱动(事实上任何电力电子装置)所引起的谐波。这里需要详细的可控硅，GTO，IGBT，二极管等的模型以及相关的控制系统模型(模拟量的和数字量的二种类型)。

? 对给定的扰动，找出避雷中最大能量。

? 调整和设计控制系统以达到最好的性能；多重运行工具常被用来同时自动调整增益和时间常数。

? 当一个大型涡轮发电机系统与串联补偿的线路或电力电子设备互相作用时，研究次同步谐振的影响。

? STATCOM或电压源转换器的建模，(以及它们相关控制的详细建模)。 ? 研究SVC HVDC和其它非线性设备之间的相互作用； ? 研究在谐波谐振，控制，交互作用等引起的不稳定性； ? 研究柴油机和风力发电机对电力网的冲击影响； ? 绝缘配合；

? 各种类型可变速装置的研究，包括双向离子变频器，运输和船舶装置； ? 工业系统的研究，包括补偿控制，驱动，电炉，滤波器等； ? 对孤立负荷的供电；

4.目前最新版本：PSCAD4.2.0版

强有力和动态的控制 卓越的绘图功能

最新的与WINDOWS 匹配的界面 更佳仿真性能

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，保护 继电器元件等）

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第二章 安装和设置

2.1计算机设置

2.1.1硬件和软件要求 以下为建议的最低规格

表2-1 安装PSCAD对计算机硬件和软件的要求 分类 处理器 操作系统 额外软件 内存（RAM） 硬盘空间 其它设备和硬件 要求 200MHz奔腾处理器（推荐用更高的速度） Windows 95，98，NT4.0，ME，2000， Windows XP 支持数字可视的Fortran 6.0但更建议使用Fortran9.0.X 推荐62MB或更多 最小100MB当你使用PSCAD时可能需要更多的空间来存储案例或输出 CD-ROM驱动器和32位的CD-ROM驱动程序.鼠标或兼容的指针设备，一串行或USB端口硬件锁，TCP/IP网络议定书 2.1.2 FORTRAN语言编译器

PSCAD需要一个Fortran语言编译器来运行。以下为目前支持的商业提供的编译器 ? 数字Fortran 5.0

? 康柏可视 Fortran 6.x

为了您的方便，一个免费的Fortran编译器即EGCS GUN在PSCAD的CD中提供。但需要注意，GUN编译器将会受到某些限制。然而PSCAD用户将不会受到任何限制。 2.1.3 TCP/IP网络议定书

PSCAD需要TCP/IP网络协议以进行安装。TCP/IP是用来让PSCAD和EMTDC进行沟通的，还有所需要的商业、教育和中继版本与许可证管理的联系。 2.1.4 LICENSING许可证

许可证只有在教育、商业和中继版本的PSSCAD中需要，对免费的个人版的PSCAD它是不需要的。

许可证管理软件用于与硬件锁联接解密。解密包含预先编程方面许可证信息的类型和数量，以及其它用户信息。当打开PSCAD时将请求许可证管理器的许可。反过来，许可证管理器检查解密资料以核实请求。

图2.1 多用户的许可证管理

注意：如果你正在对独立工作的没有联网的电脑安装许可证管理，PSCAD软件只能用在与已解密相连的计算机。 2.2 PSCAD的安装

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如果您的操作系统是Windows NT4、XP或2000，若要安装PSCAD你必须有计算机的使用和管理权。

请按下列步骤执行：

1.插入PSCAD的CD到您的CD-ROM驱动器。安装程序会自动启动并在数分钟后您可以看到以下画面。

图2.2 PSCAD安装界面（a）

如果出现一个不同的窗口问到您是否想要修改、修复或移除现有的已安装组成部分，眺到“升级您的V4软件”部分。 2.单击“下一步”，会出现一个PSCAD许可协议对话框。阅读完整个软件单击“下一步”继续。 3.您可以选择安装PSCAD在您系统的任何地方，以下对话框则让您选择愿意安装的位置。选择完之后单击下一步。

图2.2 （b）

4.你将要提交有下列选项的对话框。下面给出了各选项的解释。

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图2.2（c）

? PSCAD (所有版本): 虽然安装盘中包含所有的版本（学生版、教育版、标准版和专业版）。您必须妥善的使用您被授权的版本（除了学生版）。

? GNU Fortran 编译器:如果您没有安装数字或康柏90编译器，选择GUN Fortran编译器，此编译器对任何PSCAD的运行都是需要的。如果以后您将要更改编译器，只要在PSCAD的编译选项中直接改变，不需要重新安装。

? 许可证管理器License Manager:如果您想要您的计算机在网上得到授权许可，选择安装许可证管理器。

? 实时播放Real Time Playback:如果您想播放演示软件（或安装商业版）选择此项。 一般在计算机上选择前三项即可满足要求。

5.安装程序会选用下面对话框要求您选择您的授权模式。

图2.2（d）

·如果您是一个学生版的使用者，将使用singleuser许可，那么就不需要一个独立的许可证管理。 ·如果在上一步您没有选择独立的许可证管理，但现在改变主意，则选择I will use a License Manager on this machine。

·如果这台计算机与一个独立许可证管理器相连，则选择I will use a License Manager on another machine on my network.选择了此选项，你必须进入许可证管理存在的那台主机。

6.之后您将被要求输入一个程序文件夹，即所谓的PSCAD，如下图所示。单击下一步完成，之后一路OK。

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元件定义不是图表个体，它通常被存放在库项目里。存放在库项目中的定义可以用来创建任何项目中元件实例――包括库项目本身。然而，在算例项目存放的定义只属于那个算例，不能用于其它项目。

·Instances（实例）

元件实例是一份元件定义的“拷贝”，通常是在工程中能看到并使用的。一个实例不是精确的一份拷贝，因为基于同一个定义的许多元件实例都同时存在。每个实例是它自身个体，并且可能有不同的参数设置，甚至从图表上看上去与其它实体不同。

因为所有的实例都基于同一个定义，对元件定义的任何设计变动将影响到所有的实例。 3.1.2 Modules(模块)

模块是一种特殊形式的元件，它由基本元件组合而成，而且可以包含其他模块，从而可以形成分层系统结构，因而它提供了分层的模块容量。模块也被当作“分级页”或“页组分”，虽然它也是由定义定义的，但目前每个定义只有一个实例。其运行方式相当于普通的元件，除非其不允许参数输入。

3.1.3 Projects（工程）

PSCAD允许用户把包括在一个具体仿真里的一切（除了输出文件）存入到一个叫工程的文件中。工程可以包含存放的元件定义、在线画图和在线控制，当然也包含图解结构系统本身。在PSCAD中有两种工程类型：库Library和算例Case。 库主要用于存储元件定义及可视元件实例。库文件中其元件定义的实例可用于任意Case工程。扩展名为“.psl”。

对于Case，用户的大部分工作都是在Case 中完成的，它不能完成库的功能，但可以进行编译，建立和运行。仿真结果可以通过在线检测表和绘图工具直接在Case中观察。其文件扩展名为“.psc”。

3.2 各工作区介绍

3.2.1 Title Menu and Main Tool Bar（标题栏，菜单栏和主工具栏）

3.2.2 Menu Bar and Menu Items（菜单栏和菜单项）

在标题栏的下面区域叫主菜单，它由菜单项和菜单按钮组成。所有的主菜单项都是下拉菜单：当在一个菜单项上左击一下，你会看到会有一个下拉列表出现。

要从上列表中选择一项，首先移动鼠标指针到那个标题上（标题变为上凸的），然后点击鼠标左键。下图显示了如何用File菜单从主菜单栏中打开一个项目。

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图3.3 File子菜单

File:新建、装入、保存、打印文件等

Edit：剪切、复制、粘贴、选择、查找、设置等 View：主要是设定界面内容包含哪些 Build：编译、链接、运行等 Window：窗口布置及文件选择

Help：帮助功能包括PSCAD,EMTDC,Master Library Models 3.2.3 Toolbar Buttons（工具栏按钮）

在主菜单栏的正下方的那一行按钮组成了主工具栏。菜单项需要两步才能打开，而使用工具栏单击就可以打开。只要当你单击主工具栏的按钮时，他们开始启动，然后就可以很容易地使用它。当你更熟悉程序时，你可以更方便地用许多键盘快捷键。要了解更多，请看“键盘快捷键”。 3.2.4 Workspace（工作空间窗口）

如果你看一下PSCAD环境的左上角，你会看到一个小窗口，它就是工作区窗口。如果看不到，在主菜单栏里点击View|workspace。

工作空间窗口不仅仅显示当前所有载入工程，而且给出其数据文档、信号、控制、传输线和电缆、显示器件等等，并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。工作空间窗口分为四个表格式的部分：Projects，Runtime，T-Line/Cables，Files。如下图所示：

图3.4 工作空间窗口

在工作区里，你可以看到所有打开的库和算例。你可以通过它来选择元件和其它许多操作。 Projects：当载入工程时，就会在Projects中显示其工程名及其描述。可同时载入多个工程，将按照载入顺序排列。

当载入多个工程时，可凭借如下图标来区分各工程当前所处的状态： 库工程（Library Project）

未激活案例工程（Inactive Case Projects） 激活案例工程（Active Case Projects）

Projects部分主要用于工程间的切换及浏览工程内部，包括直接访问其模块和定义。例如，只要双击列表中的模块，就会直接进入模块的电路页面，双击元件定义则会进入元件编辑页面，双击工程则会进入主页面。

每一个在Projects Section中列出的工程包含其所有的定义，以及模块层次，组成标准的树状结构，如下图所示：

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图3.5 Projects Section中的树形结构

3.2.5 The Master Library（主库）

不论PSCAD什么时候启动，主库总是第一个被列在工作区窗口的项目。它包含了大多数的元件，在构造任何电路时要用到它们。要打开主库，只需在工作区双击主库标题，或右击标题并在下拉菜单里选择“Open”。主库主页将打开（在设计编辑器窗口是电路视图），这样就可看到并使用所有的元件了。

图3.6 主库主页

当打开主库时，你首先应该看的是主页的左上角。这时，你应该看看在前面提到的模块元件。根据元件的不同功能，主库里存放的元件被分到几个模块里（在主页的左上角）。例如，所有的变压器元件都在变压器模块里。除了这些种类外，大多数的主库元件仍在主页内。许多用户可能会发现此种形式，是为了更快更容易地找到正确的元件。 很多模型分为两大类17小类：

Passive，Sources，Transformers，Breakers，Faults，Tlines，Cables，Machines，HVDC and FACTS

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Relays，Merters，CSMF，Logical，I/O Devices, Sequencer，Other，Single_line

如果你想要将这些元件中的任何一个加入到自己的算例，只需从主库里复制例子并粘贴到你自己的项目里。你也可以使用库弹出菜单系统或者画图工具栏。 3.2.6 THE OUTPUT WINDOW（输出窗口）

在工作区窗口的正下方，你会看到另一个窗口，被称为输出窗口。如果看不到输出窗口，点击View|Output。

输出窗口可以方便的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栏显示主要的原件及PSCAD中的错误及警告信息，包括工程的编译、Fortran、数据、图形文件等等；Runtime栏主要提供仿真运行时的错误和警告信息，即来自EMTDC算法。 OK

Errors Warnings

出现警告时，并不会对仿真造成根本性的影响，仍可仿真，但可能影响仿真结果。但出现错误时，仿真将会停止。可右键点击Point to Message source定位信息。

图3.7 仿真错误时定位信息

输出窗口为找到任何所列信息的根源提供了一种简单的方法。双击这个信息本身。PSCAD将自动打开电路视图里的根源主页并直接用箭头指出问题。

Build（创建）创建部分主要提供基于元件和PSCAD的出错和警告信息，它们与公式转换语言、数据和地图文件的编辑和创建有关。PSCAD可以检测出与此有关的许多不同类型的系统不一致。在任何一个元件定义的Checks（检查）部分里定义的所有警告和出错信息都会在Build里显示。

运行时间部分提供了与仿真运行有关的出错和警告信息，也就是说，信息出自于EMTDC。运行时间信息通常是很严重的，它包括数字上的不稳定和这种性质的其它问题。

所以，非常有必要透彻地研究这种信息。在一些例子里，PSCAD将使你关注发生问题的电气系统里的子系统和节点数。

另外还有一栏Search，可显示工程搜索结果。 3.2.7 THE DESIGN EDITOR（设计编辑器）

设计编辑器窗口可能是PSCAD环境中最重要的部分，它是大多数（如果不是所有）项目设计工作完成的地方。设计编辑器多数用于电路（电路视图）的图表创建，也包括嵌入的元件定

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义设计编辑器。

设计编辑器窗口可通过双击工作区中打开的项目标题来激活，也可通过右击标题并选择“Open”来激活。

Viewing Windows（察看窗口）

设计编辑器被分为8个子窗口。每个子窗口都可通过单击设级编辑器下面的选项卡栏里的具体选项卡来进入。选项卡栏显示如下：

正如你看到的，一些选项卡本来是不可用的（灰色的）。这取决于你要观看什么，还有项目是否被编译过。

其中，Graphic，Parameters 和 Script选项卡只用于元件设计，除非编辑一个元件定义，否则它们都不可用。图表窗口在观看模块页面也是不可用的。你可以通过在元件上按“Ctrl + left double click”来编辑元件定义，或者在元件上右击并选择“Edit Definition...”

·Circuit（电路窗口）:电路窗口在项目被打开时常常是默认的视图。当用PSCAD工作时，这里是做大多数设计工作的地方，也是所有控制和电子电路构造的地方。当电路窗口打开时，“Control Palette”和“Electrical Palette”（控制面板和电气面板）工具栏是可用的。

·Graphic（图表窗口）：图表窗口是用来编辑一个元件定义或模块的图表的。

·Parameters（参数窗口）：参数窗口是用来编辑一个元件定义的参数的。 ·Script（脚本窗口）：脚本窗口是用来编辑一个元件定义的代码的。 ·Fortran（公式转换语言窗口）：公式转换语言窗口是一个简单的文本阅读器，它使你更容易访问EMTDC的公式转换语言代码，这些代码是与正在电路窗口里被察看的模块相对应的。举个例子，如果你正在电路视图里察看项目的主页，公式转换语言窗口（单击Fortran选项卡）将显示与主页对应的EMTDC公式转换语言代码。

注意：只有在项目和相应模块的编辑，Fortran，Date，Signal和Nodes窗口才是可用的。 ·Data（数据窗口）：数据窗口是一个简单的文本阅读器，它使你更容易访问任何存在的电气网络的EMTDC的输入数据，这些数据与正在电路窗口里被察看的模块相对应的。例如，如果你正在电路视图里察看项目的主页，数据窗口（单击Data选项卡）将显示主页里的EMTDC输入数据。

·Signals（标号窗口）：标号窗口是一个简单的文本阅读器，它列出了关于输出可用的数据标号的信息，这些标号与正在电路窗口里被察看的模块相对应的。单击Signals选项卡来察看此窗口。

·Nodes（节点窗口）：节点窗口是一个简单的文本阅读器，它列出了关于所有电气节点的信息，这些节点正在电路窗口里被察看的模块相对应的。单击Nodes选项卡来察看此窗口。 3.3 例子程序

Program Files\\PSCAD401\\examples下的例子 Tutorial，基本的PSCAD例子应用 Readme_First，介绍PSCAD例子 Active_filter，有源滤波 C_Interface，C程序接口 dc_machines，直流电机

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入才可用。

（5）Data Type（数据类型）：在这里选择数据连接类型。只有当连接类型为输入数据或输出数据，此输入才可用。 （6）Dimension（维数）：输入连接信号的维数。只有当信号是一个标准的Fortran数组（或者矢量）。

图4.16 元件向导（b）

根据以上描述输入你所要求的所有参数。此页用于在第1步里提到的每一个连接，先从元件图表的左边开始。此对话框的顶部文本框表明了此时哪个连接正在定义。

当完成了每个连接后，单击Next >按钮。如果在第1步没选择“Page Module”，跳到第4步。如果有错误，随时按“< Back”按钮。 Step 3：如果在第1步中选择了Page Module，那么在构建一个新元件的第3步包括定义页面设置。

图4.16 元件向导（c）

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（1）Paper Size（纸张类型）：从提供的列表选择一个标准的纸张大小。 （2）Orientation（定向）：选择竖式或横向页面定向。

当完成后，单击Next >按钮，如果有错误，随时按< Back按钮。

Step 4：第4步只是一个确认的步骤。如果你认为所有的设置都对，对设置满意，单击“Finish”按钮，单击“< Back”按钮回到前一步。

图4.16 元件向导（d）

4.4 常用工具栏

本节只针对一些PSCAD特有的工具栏符号及快捷方式做介绍，其他默认用户已掌握。 主工具栏，状态栏，翻转栏，运行栏，电气面板，控制面板。 主工具栏：

新建工程（Case Project——*.psc文件） 载入工程（*.psc文件）

保存当前激活的工程（*.psc文件） 后退浏览（返回上一浏览界面） 前进浏览

返回上一模块层 激活划线模式

创建一个新的默认模块 创建一个新的元件

状态栏在PSCAD的最底层，它并不是一个真正的工具栏，而是用于显示当前工程状态。如监视

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仿真的编译、链接、运行状态，并在运行时显示仿真进度及时间。

翻转栏主要用于器件的翻转，使电路的构建更方便：

运行栏：

编译改动模块（仅对激活工程有效）

编译所有模块（仅对激活工程有效）

构建工程（仅对激活工程有效） 单步运行（在暂停模式下） 快照

改变绘图步长

控制设置菜单按钮

控制设置模板列表

电气面板：包含电路构建所需常用的电气元件。

节点标签 外部节点 分叉 连接点 电流表 电压表 接地电压表 架空线 架空线接口 电缆 电缆接口

控制面板：提供常用控制元件。

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数据抽头 数据合并 数据标签 整常数 实常数 输入 输出 无线连接 输出通道 滑动开关 开关 拨码开关 按钮 图形框 相量图

X-Y直角坐标图 控制面板 注释框 附着注释

分隔线

4.5 SETTING GLOBAL CONSTANTS（设置全局常量）

全局常量是PSCADV4增加的新特征，它为用户设置用于整个项目中的常量提供了一个快捷高效的方法。例如，如果你的系统频率是50Hz，那你可以定义一个常量（叫“f”）。并且设置它为50，使其为一个全局常量。然后，你需要把此常量名字添加到任何元件的输入参数中，这些元件要求系统的频率。

要定义一个全局变量，在工作区窗口里项目上右击并选择“Global Constants...”，或简单地在键盘上按“Ctrl + G”。任何一种方法都会打开全局常量对话框。

直接在对话框里输入常量。例如，用户想要定义项目中系统频率都为50Hz，传输线长度都为100km。这可在全局常量对话框中输入如下：

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图4.17 设置全局常量对话框

用户在合适的元件输入参数区域可输入“f”或“length”。

全局常量保存在项目文件自身里，所以只要定义了。它们作为一个项目设置永远存在直到它们在全局常量对话框被删掉。

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第五章 在线绘图和控制

在PSCAD中的绘图和实时工具都是全新的并且功能更加强大，在第四版中增加了XY坐标系工具，它允许绘制一组数据的同时绘制另一组数据。部分曲线信息，整个图表甚至是整个图表框可以在文档和报告中复制为图片meta-file或是*.cvs文件。

PSCAD为用户提供了一些特殊的运行元件用于在线控制输入数据，并且可以记录及显示EMTDC输出数据，比如图形框、图表、曲线和一些仪表。用户可以直接控制EMTDC的输入变量，所以可以在仿真运行时改变这些变量。对于输出的图形信息或者整个图形框，用户可以把其作为图片复制出来，或者提取其中的变量数据信息。 5.1 图框

图框是用来存放模拟图和数字图的一种特殊组件，它可以存放在工程页的电路可视窗口中的任何位置。只要你添加了图框，你就可以随心所欲地向它添加模拟图和数字图。

图框广泛地用来实时地绘制曲线。也就是说，图框的水平轴总是EMTDC仿真时间。如果你需要绘制另一个变量的函数曲线，请参阅本章关于XY绘制部分。

图5.1 图框

5.1.1 添加图框

打开一个工程，在设计编辑器电路可视窗口的空白处单击鼠标右键，选择添加控件|图框，或者单击控制面板中的图框按钮。 5.1.2移动和改变图框大小

要移动图框，就单击标题栏并按住鼠标不放，拖动鼠标到你想要放置的地方然后释放鼠标。 要改变其大小，就单击标题栏选择图框。在其四周就会出现下图所示的网格：

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图5.2 被选中的图框

移动鼠标到任一网格，左击鼠标并按住，拖动鼠标来改变其大小。 5.1.3剪切／复制/粘贴图框

右击图框标题栏，选择剪切图框或者是复制图框。图框一被剪切或复制，它（和它的图表）就可以粘贴在工程的其它地方。

用以上介绍的方法剪切或复制图框，在工程页电路视图的空白处右击鼠标，选择粘贴。一个图框可以被多次粘贴。 5.1.4 改变图框的属性

双击图框标题栏，或者右击标题栏选择图框属性? 进入图框属性对话框：

图5.3 改变图框属性菜单

图5.4 图框属性对话框

目前唯一可改变的属性是名字：

名字：为图框键入一个名字，它将出现在标题栏。 5.1.5 改变水平坐标轴属性

双击水平轴获右击水平轴选择坐标轴属性，进入水平轴属性对话框： ·标题（Title）：为水平轴键入一个名字，它将恰好出现在图框左下角，X轴附近的位置 。 ·网格快照采样（Snap Aperture to the Grid）：选择了这个特性后启用动态刻度调整时随着滚动 ·动态刻度调整（Dynamic Aperture Adjustment）：选择了这个选项就可以实现动态刻度调整（比如水平滚动）。参阅“动态刻度调整”查看详细内容。

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图5.5 水平轴属性对话框

·可用最小格（Enable Minor Grids）：选择它时，水平轴将出现最小格标记，它总是显示在大格中点但不出现数字标号。 ·最小（Min）：设置可视范围的最小时间。 ·最大（Max）：设置可视范围的最大时间。 ·网格（Grid）：设置大网格间的时间，大网格标记在水平轴上。 标识：

·显示标识（Show Markers）：选择了这个选项就可以显示X标识和0标识。 ·X标识（X Markers）：输入放置X标识的位置（时间）。 ·0标识（O Markers）：输入放置0标识的位置（时间）。 5.2 图

图是一种特殊对象，它可以放置在图框内。PSCAD中有两种可用的图：模拟图和数字图。一张图可以存放和显示多条曲线，但同一张图的多条曲线有相同的y坐标刻度。

以下展示的图框中上面的模拟图，下面的是数字图。

图5.6图框中添加的模拟图及数字图

5.2.1 在图框中添加图

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一个图框可以放置一张或多张模拟图和数字图。要添加一张或多张图，右击图框标题栏，选择添加模拟图或者添加数字图。你可以将鼠标放在图框上，按键盘上等ins键直接添加模拟图。

图5.7 图框中添加模拟图

5.2.2图表顺序

当多张图加到一个图框时，你可以改变它们的出现顺序。右击要移动的图，选择以下选项之一： 向上移图 向下移图 将图移到顶部 将图移到底部

5.2.3 剪切/复制图/粘贴图

右击要剪切或复制的图，选择剪切图或是复制图。

图5.8 剪切图菜单

图一经剪切或是复制，它就可以粘贴在同一个或另一个图框中。 用上面的方法剪贴或复制图，右击图框标题栏选择粘贴图。 只要每次复制整个图，它就可以被粘贴多次。 5.2.4 复制信息到剪贴板

如果已经运行一个仿真且图中有曲线，你可以选择全部或部分信息到剪切板。

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图5.9 复制信息

被复制为*.csv格式的信息可以很容易地转移到普通的信息分析软件。 有三个选项：

全部：复制全部可用的曲线信息。

可视区：复制图窗口中的全部可视曲线信息。

标识之间：复制标识间的曲线信息。注意必须已在轴属性对话框中选择标识。 5.2.5 模拟图

模拟图是绘图工具中最普通最常见的一种类型。它们显示了EMEDC测得的以时间为函数的信息。一张图中可以添加多条曲线。 a.改变模拟图的属性

双击图或右击图选择图的属性?

图5.10 通过菜单打开图属性

打开如下的模拟图属性对话框：

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/0jfg.html