(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0.3~ 0.5s,计算步长“EMTDC time step(us)”设为0.1,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“0.3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0.02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//R-L”- 非理想电源的并联阻抗参数设置, 第5页“Resistance”- 非理想电源的R-L-C串联阻抗参数设置, 第6页“Inductance”- 非理想电源的电感参数设置, 第7页“Capacitance”-非理想电源的电容参数设置, 第8页“Resistance”- 非理想电源的阻抗参数设置, 第9页“Monitoring”- 监控(跟踪)参数,设置电源名称。 (4)设置输出量的观测与调节
电路模型的仿真输出可以是单相或三相的电压、电流瞬时值或有效值、功率、频率、相位差,等等,输出结果采用示波器方式给出。注意:测量元件、“数据标签”、“输出通道”、示波器必须配套使用,缺一个运行就出错。
首先,要在电路模型需要输出的位置上设置测量元件(常见的电压、电流测
量元件可直接从主界面右边取,其它的从库中meters单元中取),例如:在图3-5中设置输出电压E1、E2和电流I1三个测量元件。输出信号传递通过主界面右边元件栏上的“数据标签” (从右边拦中选出Data Label)这个元件来实现,信号对应关系是通过信号名称来确定。选用三个“数据标签”元件并双击它,将其名称设定为与对应的电压、电流监测元件名称(E1、E2、I1)相同,然后,将“数据标签”用导线连接到“输出通道”(从右边拦中选出Output Channel)上。使用示波器(从右边拦中选出Graph Frame)观察波形,还须使用输出通道,可以双击“输出通道”,对其进行设定,特别是Title选项,最好设定为信号的名字,因为这个是要在示波器上显示的。连接好以后如下图3-5所示:
图3-5 设置测量元件、“输出通道”
三个输出信号,可用三个示波器进行显示,也可用一个示波器显示。点击主窗口右边的快捷栏的示波器,可拉出一个示波器显示框,在示波器上右击,选择“Add Analog Graph”,如图3-6所示,这就将示波器设置为一个模拟量示波器。
图3-6
示波器设为模拟示波器后,将需要显示的数据传递到示波器上,具体方法是,右击“输出通道”,在“Input / Output Reference”选项中选择“Add as Curve”,如下图3-7所示。
图3-7
在示波器的模拟显示框上右击鼠标,选择“Paste Curve”,如下图3-8所示,这
就将这一个信号粘贴输出到了示波器上。按照同样方法,可在一个示波器上粘贴几个信号,则一个示波器就同时显示几个波形。
图3-8
设置示波器显示坐标,使得波形能够恰当显示。双击示波器左或右边空白处,设置纵坐标显示的最大最小值、每个坐标格的大小;双击示波器下方空白处,设置横坐标,如图3-9.1, .2,.3。