04-PSCAD用户自定义模型.pdf
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PSCAD用户自定义模型用户自定义模型武汉大学电气工程学院乐健武汉大学电气工程学院乐健2012.06PSCAD用户自定义模型第2页主要内容主要内容一、元件的创建、管理与调用一、元件的创建、管理与调用二、组件的创建、管理与调用二、组件的创建、管理与调用三、模型的图形部分三、模型的图形部分四、模型的输入参数部分四、模型的输入参数部分五、元件的代码部分五、元件的代码部分六、多实例化组件六、多实例化组件（MIM）技术技术PSCAD用户自定义模型第3页一、元件的创建、管理与调用一、元件的创建、管理与调用元件的创建元件的创建元件引脚分布元件引脚分布不可选中不可选中PSCAD用户自定义模型第4页依次输入各引脚的名称和描述依次输入各引脚的名称和描述！
名称必须遵守！
名称必须遵守Fortran的规则的规则引脚类型：
引脚类型：
数据输入；数据输出；电气引脚。
数据输入；数据输出；电气引脚。
PSCAD用户自定义模型第5页引脚数据类型：
逻辑变量；整型；实数型。
引脚数据类型：
逻辑变量；整型；实数型。
！
仅对引脚为数据类型时有效！
仅对引脚为数据类型时有效电气引脚的类型：
固定型；可移除型；开关型；接地型。
电气引脚的类型：
固定型；可移除型；开关型；接地型。
该引脚的维数该引脚的维数PSCAD用户自定义模型第6页固定型固定型（缺省缺省）：
最常用的电气引脚类型。
代表简单的电气节点。
如存在疑问时尽量选择该类型。
：
最常用的电气引脚类型。
代表简单的电气节点。
如存在疑问时尽量选择该类型。
可移除型可移除型：
可由：
可由PSCAD移除的电气节点。
例如移除的电气节点。
例如RLC串联电路可由串联电路可由PSCAD等效为单一阻抗元件，从而移除等效为单一阻抗元件，从而移除2个电气节点。
主要是从提高仿真计算效率出发。
个电气节点。
主要是从提高仿真计算效率出发。
开关型开关型：
若该节点为某个开关支路的一部分应选择该类型。
选择该类型后可提高：
若该节点为某个开关支路的一部分应选择该类型。
选择该类型后可提高PSCAD仿真过程中的矩阵解耦效率，进而提高仿真速度。
仿真过程中的矩阵解耦效率，进而提高仿真速度。
接地型接地型：
该电气节点接地时选用。
：
该电气节点接地时选用。
PSCAD用户自定义模型第7页创建完成后的外观相应的该元件出现在所属项目的定义部分内。
创建完成后的外观相应的该元件出现在所属项目的定义部分内。
PSCAD用户自定义模型第8页右键菜单右键菜单编辑元件的名称和描述编辑元件的名称和描述PSCAD用户自定义模型第9页修改元件定义修改元件定义PSCAD用户自定义模型第10页元件外观编辑页面元件外观编辑页面元件参数输入编辑页面元件参数输入编辑页面元件代码编辑页面元件代码编辑页面PSCAD用户自定义模型第11页创建用户元件库可方便在任何创建用户元件库可方便在任何Case内使用用户自定义元件。
内使用用户自定义元件。
用户元件库的创建与管理用户元件库的创建与管理PSCAD用户自定义模型第12页但在加载包含了用户自定义元件的但在加载包含了用户自定义元件的Case之前，必须先加载包含该元件的元件库，即使是后加载也会出错。
之前，必须先加载包含该元件的元件库，即使是后加载也会出错。
！
X4版本中元件库加载路径及名称不能具有中文。
版本中元件库加载路径及名称不能具有中文。
PSCAD用户自定义模型第13页其后可逐步添加用户自定义元件，并可按照其后可逐步添加用户自定义元件，并可按照masterlib的方式进行分组，方便调用。
的方式进行分组，方便调用。
PSCAD用户自定义模型第14页Component的定义可在源（的定义可在源（masterlib，userlib和和usercase）与目标（）与目标（userlib和和usercase）之间复制。
方法有两种：
一是采用针对）之间复制。
方法有两种：
一是采用针对definition的的copyphasedefinition的方法；一种是采用针对的方法；一种是采用针对definition的的exportasimportdefinition方法。
方法。
！
当目标位置具有同名定义时，！
当目标位置具有同名定义时，PSCAD会提示用户更名会提示用户更名PSCAD用户自定义模型第15页.pscx文件文件PSCAD用户自定义模型第16页元件可来自三个对象，元件可来自三个对象，masterlib、userlib和和usercase。
调用元件的方法有两种：
一种是针对。
调用元件的方法有两种：
一种是针对definition；一种是针对；一种是针对instance。
无论哪种方法，均不会引起定义的复制。
针对。
无论哪种方法，均不会引起定义的复制。
针对definition的方法需采用的方法需采用createinstancephase的操作；针对的操作；针对instance的方法需采用的方法需采用copyphase的操作。
的操作。
元件的调用元件的调用PSCAD用户自定义模型第17页PSCAD用户自定义模型第18页这两种方法适用于在有画布的目标内对任意来源元件的调用。
这两种方法适用于在有画布的目标内对任意来源元件的调用。
PSCAD用户自定义模型第19页这两种方法只适用于在有画布的目标内对主元件库元件的调用。
这两种方法只适用于在有画布的目标内对主元件库元件的调用。
PSCAD用户自定义模型第20页画布内画布内ctrl+鼠标右键鼠标右键该方法适用于在有画布的目标内对主元件库和该方法适用于在有画布的目标内对主元件库和userlib内元件的调用。
内元件的调用。
PSCAD用户自定义模型第21页元件可随时更改定义链接。
即可根据需要链接至元件可随时更改定义链接。
即可根据需要链接至masterlib已加载的已加载的userlib和和usercase中的同名定义。
中的同名定义。
PSCAD用户自定义模型第22页元件也可随时更改定义。
只需指定定义的名称和定义的来源。
尽量不采用该方法来调用元件。
元件也可随时更改定义。
只需指定定义的名称和定义的来源。
尽量不采用该方法来调用元件。
PSCAD用户自定义模型第23页二、组件的创建、管理与调用二、组件的创建、管理与调用典型的典型的PSCAD仿真模型可分为三个部分：
仿真模型可分为三个部分：
主回路部分；控制部分；显示输出部分主回路部分；控制部分；显示输出部分。
因此，较复杂的仿真模型宜采用组件分层式（分页面式）建模方法。
因此，较复杂的仿真模型宜采用组件分层式（分页面式）建模方法。
主回路部分控制部分显示输出部分主回路部分控制部分显示输出部分PSCAD模型模型PSCAD用户自定义模型第24页组件的创建方法组件的创建方法1PSCAD用户自定义模型第25页必须选中必须选中名称名称用于显示的组件说明用于显示的组件说明组件的连接端子组件的连接端子PSCAD用户自定义模型第26页该组件的内部页面设置该组件的内部页面设置建立完成后，建立完成后，PSCAD将自动加入一个定义，并在当前画布内创建一个该组件的实例。
将自动加入一个定义，并在当前画布内创建一个该组件的实例。
PSCAD用户自定义模型第27页点击“点击“Module”后，后，PSCAD将自动加入一个名为“将自动加入一个名为“untitiled”的组件定义，后续的更名、添加连接端子和参数输入界面设等工作必须手动完成。
同时的组件定义，后续的更名、添加连接端子和参数输入界面设等工作必须手动完成。
同时PSCAD不会创建相应的组件实例。
不会创建相应的组件实例。
组件的创建方法组件的创建方法2PSCAD用户自定义模型第28页一般情况下，组件模型不需要定义连接端子，此时组件模型与外部模型间的信号传递可采用一般情况下，组件模型不需要定义连接端子，此时组件模型与外部模型间的信号传递可采用wirelessconnection元件的无线传输方式完成；也可定义连接端子，此时应采用元件的无线传输方式完成；也可定义连接端子，此时应采用Import和和Export元件的硬连接线方式；也可采用设计输入界面的方式，结合元件的硬连接线方式；也可采用设计输入界面的方式，结合Import元件进行连接；当需要进行电气信号连接时必须采用元件进行连接；当需要进行电气信号连接时必须采用Xnode端子的硬连接线方式。
端子的硬连接线方式。
组件的信号传递组件的信号传递PSCAD用户自定义模型第29页主页面内主页面内由主页面发送至控制页面内由主页面发送至控制页面内无线连接无线连接控制页面内控制页面内PSCAD用户自定义模型第30页Ctrlsystem画布画布Main画布画布无连接端子定义无连接端子定义PSCAD用户自定义模型第31页用户组件外观用户组件外观硬连接线连接硬连接线连接与与Main的连接的连接用户组件内部连接用户组件内部连接与连接端子的变量名称要一致与连接端子的变量名称要一致PSCAD用户自定义模型第32页采用采用Import和和Export元件进行信号传递。
元件进行信号传递。
Import和和Export元件不可放置于元件不可放置于Main组件内在同一组件内只能有一个组件内在同一组件内只能有一个Import或或Export元件的实例。
如果希望在同一组件内多次引用元件的实例。
如果希望在同一组件内多次引用Import端子的变量，可直接使用具有该变量名的端子的变量，可直接使用具有该变量名的DataLabel元件。
元件。
PSCAD用户自定义模型第33页设计输入参数的方式设计输入参数的方式该种方法只支持组件的数据输入，对于数据输出必须采用该种方法只支持组件的数据输入，对于数据输出必须采用Export元件或无线连接方式。
元件或无线连接方式。
PSCAD用户自定义模型第34页电气信号连接电气信号连接电气信号连接只能采用硬连接线的方式。
电气信号连接只能采用硬连接线的方式。
Main组件内连接组件内连接用户组件外观用户组件外观需申明为电气连接端子需申明为电气连接端子用户模块内部用户模块内部采用采用XNode端子连接端子连接名称要一致名称要一致PSCAD用户自定义模型第35页XNode不可放置于不可放置于Main组件内对同一个端子连接而言，在同一组件内只能有一个组件内对同一个端子连接而言，在同一组件内只能有一个XNode的实例。
的实例。
XNode在组件内部不可直接连接至在组件内部不可直接连接至GND，但可以在相应的组件端子外部连接至，但可以在相应的组件端子外部连接至GND。
PSCAD用户自定义模型第36页在在X4版本中，组件模型和元件模型一样，也可设计参数输入界面，此时需采用版本中，组件模型和元件模型一样，也可设计参数输入界面，此时需采用Import元件引入输入参数。
元件引入输入参数。
组件输入参数的引用组件输入参数的引用PSCAD用户自定义模型第37页Main组件的输入参数：
在组件的输入参数：
在X4版本中，版本中，Main组件也可设计输入参数界面，所提供的参数被称为全局替换参数（组件也可设计输入参数界面，所提供的参数被称为全局替换参数（GlobalSubstitutions）1.全局替换参数的新增和编辑全局替换参数的新增和编辑PSCAD用户自定义模型第38页PSCAD用户自定义模型第39页2.全局替换参数值的设置全局替换参数值的设置PSCAD用户自定义模型第40页3.全局替换参数的引用。
全局替换参数的值可在该项目的任何组件和元件的输入参数中进行引用。
引用语法为：
全局替换参数的引用。
全局替换参数的值可在该项目的任何组件和元件的输入参数中进行引用。
引用语法为：
$（）PSCAD用户自定义模型第41页组件的调用宜采用针对组件的调用宜采用针对definition的方法，可先将组件的定义复制至用户的方法，可先将组件的定义复制至用户case的定义中，即采用的定义中，即采用createinstancephase的操作。
尽量避免采用针对组件的操作。
尽量避免采用针对组件instance的的copyphase操作。
在操作。
在X4版本中采用了版本中采用了MMI技术，在同一个用户技术，在同一个用户case内可对同一个内可对同一个module定义进行多次实例化。
定义进行多次实例化。
X4提供了对提供了对module进行加锁和解锁的功能。
可防止其他用户查看进行加锁和解锁的功能。
可防止其他用户查看module的内容。
解锁时需提供加锁时输入的密码。
（的内容。
解锁时需提供加锁时输入的密码。
（未提供该菜单。
未提供该菜单。
）组件的调用与管理组件的调用与管理PSCAD用户自定义模型第42页PSCAD用户自定义模型第43页Module的定义可在源（的定义可在源（masterlib，userlib和和usercase）与目标（）与目标（userlib和和usercase）之间复制。
方法有两种：
一是采用针对）之间复制。
方法有两种：
一是采用针对definition的的copywithdependencesphasedefinition的方法；一种是采用针对的方法；一种是采用针对definition的的exportasimportdefinition方法。
方法。
Module定义的复制将完全按照原有定义的层次、画布布置和元件调用，也即当复制包含其他定义的复制将完全按照原有定义的层次、画布布置和元件调用，也即当复制包含其他module的的module时，这些子时，这些子Module的定义也会一起被复制，而的定义也会一起被复制，而component复制的是实例，因此复制的是实例，因此component的定义不会被复制。
当目标位置具有同名的定义不会被复制。
当目标位置具有同名module定义时，定义时，PSCAD会提示更名。
对于具有子会提示更名。
对于具有子module的的module定义复制时，子定义复制时，子module重名也会被提示更名。
重名也会被提示更名。
PSCAD用户自定义模型第44页PSCAD用户自定义模型第45页特别注意的是在同一个项目内进行组件的复制。
此时必然会出现两个同名的组件，特别注意的是在同一个项目内进行组件的复制。
此时必然会出现两个同名的组件，PSCAD将会提示用户更名。
若该组件内包含了子组件，该子组件也会被提示更名。
但若进行该组件实例化时，该组件内的子组件仍然会采用原来的子组件定义，需要进行人工的定义重链接。
将会提示用户更名。
若该组件内包含了子组件，该子组件也会被提示更名。
但若进行该组件实例化时，该组件内的子组件仍然会采用原来的子组件定义，需要进行人工的定义重链接。
复制前：
复制前：
defineAdefineB复制后：
复制后：
defineAdefineBdefineA_1defineB_1实例化实例化需手动重链接至需手动重链接至B_1PSCAD用户自定义模型第46页三、模型的图形部分三、模型的图形部分提供了一个简单的画图工具，使得用户可自行绘制模型外观提供了一个简单的画图工具，使得用户可自行绘制模型外观PSCAD用户自定义模型第47页几种基本的形状几种基本的形状加入文字加入文字加入连结端子加入连结端子设置绘图对象的属性设置绘图对象的属性显示显示/隐藏各种对象隐藏各种对象PSCAD用户自定义模型第48页将文本对象链接至输入参数。
将文本对象链接至输入参数。
可图形化实时显示该输入参数的设置值。
只需要在文本对象的可图形化实时显示该输入参数的设置值。
只需要在文本对象的Text属性框内输入该输入参数对应的符号名称（属性框内输入该输入参数对应的符号名称（symbolname），并加上前缀），并加上前缀%同时显示参数值和对应的单位；加上同时显示参数值和对应的单位；加上$只显示参数值。
只显示参数值。
PSCAD用户自定义模型第49页四、元件的输入参数部分四、元件的输入参数部分4.1输入界面设计输入界面设计4.2单位系统单位系统4.3条件表达式、层和过滤器条件表达式、层和过滤器PSCAD用户自定义模型第50页4.1输入界面设计输入界面设计PSCAD用户自定义模型第51页每个用户界面称为一个每个用户界面称为一个Category，类似于书中的每页；多个，类似于书中的每页；多个Category的组织类似于一本书。
可调整的组织类似于一本书。
可调整category之间的次序。
当用户创建一个模型时，之间的次序。
当用户创建一个模型时，PSCAD将自动创建一个“将自动创建一个“General”Category，并带有一个名为“，并带有一个名为“Name”的输入参数。
在的输入参数。
在X4版本中，组件和元件一样，也可以设计版本中，组件和元件一样，也可以设计Category。
在。
在X4版本中，版本中，Main组件也可设计组件也可设计Category，其名称为“，其名称为“GlobalSubstitutions”，其输入参数将作为全局替换变量。
，其输入参数将作为全局替换变量。
PSCAD用户自定义模型第52页新增类别新增类别类别图形属性类别图形属性类别测试类别测试类别间次序调整类别间次序调整删除类别删除类别树形组织树形组织PSCAD用户自定义模型第53页类别名称类别名称类别条件表达式类别条件表达式按组别查看该类别中的元素按组别查看该类别中的元素按字母顺序查看该类别中的元素按字母顺序查看该类别中的元素元素显示为元素显示为symbol或或descriptionname新增元素新增元素PSCAD用户自定义模型第54页开关型选择实型数输入文本输入单项选择表格形式输入整型数输入开关型选择实型数输入文本输入单项选择表格形式输入整型数输入PSCAD用户自定义模型第55页文本输入：
文本输入：
主要用于增加描述性注释，或定义信号用作元件内部的输出变量。
主要用于增加描述性注释，或定义信号用作元件内部的输出变量。
描述文字，作为其可见部分变量名，代码部分所引用缺省值所属组标识提示文字帮助模式条件表达式描述文字，作为其可见部分变量名，代码部分所引用缺省值所属组标识提示文字帮助模式条件表达式正则表达式错误提示消息正则表达式错误提示消息PSCAD用户自定义模型第56页定义内部输出变量定义内部输出变量PSCAD用户自定义模型第57页开关型输入：
开关型输入：
用于设置是用于设置是/否或者开否或者开/关。
关。
使能时显示文本，变量取值使能时显示文本，变量取值TRUE禁止时显示文本，变量取值禁止时显示文本，变量取值FALSEPSCAD用户自定义模型第58页整型、实型数输入：
整型、实型数输入：
用于向元件内部输入数值或信号。
用于向元件内部输入数值或信号。
缺省单位最小值最大值数据类型缺省单位最小值最大值数据类型PSCAD用户自定义模型第59页Datatypes：
1.Literal:
文本型。
该类型仅接受固定的数字值。
如文本型。
该类型仅接受固定的数字值。
如23.4。
该类型的值在编译时进行定义，在仿真过程中不变。
该类型的值在编译时进行定义，在仿真过程中不变。
2.Constant:
常量型。
该类型仅接受固定值。
但是可接受信号名称作为其输入值，该信号值也必须是固定的。
该类型的值在编译时进行定义，在仿真过程中不变。
常量型。
该类型仅接受固定值。
但是可接受信号名称作为其输入值，该信号值也必须是固定的。
该类型的值在编译时进行定义，在仿真过程中不变。
3.Variable:
变量型。
可接受数字值和信号名称，输入值可以固定，也可以在仿真过程中变化。
变量型。
可接受数字值和信号名称，输入值可以固定，也可以在仿真过程中变化。
PSCAD用户自定义模型第60页PSCAD用户自定义模型第61页单选项输入：
单选项输入：
用于向元件内部输入枚举变量。
使得用户可根据选择项设置不同条件。
用于向元件内部输入枚举变量。
使得用户可根据选择项设置不同条件。
下拉列表编辑下拉列表编辑代码内变量的取值为对应选项的整数值。
代码内变量的取值为对应选项的整数值。
PSCAD用户自定义模型第62页PSCAD用户自定义模型第63页表格输入：
表格输入：
特别设计用于以矢量或矩阵形式输入数据。
特别设计用于以矢量或矩阵形式输入数据。
数据类型：
整型或实型小数点后位数，最大数据类型：
整型或实型小数点后位数，最大6位，位，-1为任意编辑列编辑行为任意编辑列编辑行PSCAD用户自定义模型第64页设计完成的参数输入界面设计完成的参数输入界面按字母顺序查看该类别中的元素按字母顺序查看该类别中的元素属性查看：
所有类别中的输入域属性查看：
所有类别中的输入域全部恢复为缺省值按组别查看该类别中的元素全部恢复为缺省值按组别查看该类别中的元素PSCAD用户自定义模型第65页4.2单位系统单位系统取决于输入至该特定输入参数的单位和所定义的缺省单位，元件的参数单位执行有限的变换和缩放。
单位系统包括基本的时间、长度、重量和速度（平移和旋转）单位，以及电气单位，如电压、电流和功率。
取决于输入至该特定输入参数的单位和所定义的缺省单位，元件的参数单位执行有限的变换和缩放。
单位系统包括基本的时间、长度、重量和速度（平移和旋转）单位，以及电气单位，如电压、电流和功率。
使能单位系统使能单位系统PSCAD用户自定义模型第66页单位仅能在模型（元件和组件）的输入参数域内输入，并且只能与文本型输入数据进行关联。
即单位不能在变量型或全局替换变量输入域内输入。
所有输入的单位必须与输入数值间以至少一个空格分开，并用“单位仅能在模型（元件和组件）的输入参数域内输入，并且只能与文本型输入数据进行关联。
即单位不能在变量型或全局替换变量输入域内输入。
所有输入的单位必须与输入数值间以至少一个空格分开，并用“”包围。
”包围。
PSCAD用户自定义模型第67页基本单位：
即能为单位系统所识别的所有单位。
在输入域内也可不输入单位，此时系统默认该输入参数为缺省单位。
除少数几个外的其它基本单位均遵循国际单位系统基本单位：
即能为单位系统所识别的所有单位。
在输入域内也可不输入单位，此时系统默认该输入参数为缺省单位。
除少数几个外的其它基本单位均遵循国际单位系统（SI）。
所有单位符号的输入均为大小写敏感。
所有单位符号的输入均为大小写敏感。
PSCAD用户自定义模型第68页PSCAD用户自定义模型第69页单位前缀：
单位系统使用部分单位前缀：
单位系统使用部分SI前缀来进行对基本单位的缩放。
前缀必须位于有效的基本单位之前，并可插入复合单位中的任意位置。
符号也是大小写敏感。
前缀来进行对基本单位的缩放。
前缀必须位于有效的基本单位之前，并可插入复合单位中的任意位置。
符号也是大小写敏感。
PSCAD用户自定义模型第70页单位转换：
单位系统具有将某个单位转换为另一种单位的能力，例如公制和英制的转换。
也可以是类似于弧度和度之间的形式上的转换。
进行单位形式上的转换要求发生于同一个基本单位类型之内，例如长度之间从米转换为英尺。
复合单位：
单位系统能识别“单位转换：
单位系统具有将某个单位转换为另一种单位的能力，例如公制和英制的转换。
也可以是类似于弧度和度之间的形式上的转换。
进行单位形式上的转换要求发生于同一个基本单位类型之内，例如长度之间从米转换为英尺。
复合单位：
单位系统能识别“”内的三种类型的算术运算符号，以将单位进行组合。
三种运算符为“”内的三种类型的算术运算符号，以将单位进行组合。
三种运算符为“*”乘；“”乘；“/”除；“”除；“”指数。
”指数。
几个基本规则：
（几个基本规则：
（1）输入域内单位的算术运算符的次序必须和缺省单位的完全相同。
）输入域内单位的算术运算符的次序必须和缺省单位的完全相同。
PSCAD用户自定义模型第71页
（2）输入域内单位的算术运算符的数目必须和缺省单位的完全相同。
）输入域内单位的算术运算符的数目必须和缺省单位的完全相同。
（3）每个复合单位仅允许使用一个除号。
）每个复合单位仅允许使用一个除号。
单位转换结果确认。
可通过该模型实例的参数输入界面中的属性查看来查看输入的数值和进行单位转换后的数值。
单位转换结果确认。
可通过该模型实例的参数输入界面中的属性查看来查看输入的数值和进行单位转换后的数值。
PSCAD用户自定义模型第72页4.3条件表达式、层和过滤器条件表达式
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