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由一个实例说明PSCAD与C语言接口方法

发布者: yuanzhch | 发布时间: 2011-6-1 20:19| 查看数: 19332| 评论数: 90|帖子模式

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本帖最后由 yuanzhch 于 2011-6-1 20:23 编辑 : T1 ]& x4 z1 K& r+ b( p2 |, `$ e

+ p, v4 y5 H% n) }pscad中要实现新的算法,首先要建立一个自定义元件。自定义元件分为两种,一种是电气元件,一种是信号处理元件。本帖实现的内容是一个非线性电感,其电感值随着电流大小而变化,属于电气元件。写控制算法的同学可能主要用到后者,将输入信号经过一系列的处理计算得到一个输出信号。   
/ w/ D6 @9 Y7 C8 P) F# |, u* m& r! S问题1:将程序写在哪里?
( J% P( Q7 S0 H$ r3 a  ~0 f    首先要将算法程序分成两个部分:6 O* n0 C* l5 q: g5 }
    一部分是PSCAD可以实现的,如处理仿真参数、读入仿真数据、输出仿真结果以及积分、微分等简单函数。这部分内容写在自定义元件definition的Script中。可以写在Fortran中也可以写在DSDYN中,两者略有不同但不会影响简单应用,具体内容请参阅帮助文件。- ?5 w$ A. X6 o
    另一部分是我们自己的C语言算法,要将C算法总结成y=f(x,p)的输入输出形式的形式写在一个*.c文件中。并添加到PSCAD的File Reference中。 C函数的命名形式一定是 void XX_XXX__()的形式,注意名字中的下划线,本人的试验结果是必须有这三个下划线,哪位同学有其他发现可以一起探讨一下。+ A% K3 J% F3 W) t2 k4 H
问题2:如何传数据?+ c' p% H4 C* m7 Z
    由于PSCAD和C函数是互相传递指针,因此就需要将C函数写成f(y,x,p)的形式,例如:void ja_model__(real *h,real *ht,real *mt,real *ms,real *a,real *alpha,real *c,real *k,real *b,real *m)。其中h是输出,ht,mt是输入,后面的都是参数。在PSCAD中用call语句调用,例如:CALL JA_MODEL(H,HT,MT,$MS,$A,$ALPHA,$C,$K,B,M) 。注意函数名中的下划线,这里只有一个!其中H,HT,MT都是Fortran程序中的变量,后面参数前面加“$”是引用参数的意思,具体内容请参阅帮助文件。9 u, H% P, `3 |6 V" k$ P. r3 @
问题3:如何保存前一时刻的变量并在本时刻调用?
- P" I2 G: s& W, I5 q' U2 u( K    在时域仿真的时候我们不可避免的要用到上一时刻的某些计算结果。而PSCAD中的Fortran程序和C程序每一时刻都重新执行一次,变量都要清零,所以就要单独存放需要的数据。PSCAD提供了一个STORF数组,这里直接给出例子:; E3 ]+ m- _" P
#STORAGE REAL:42 O. b3 ^" b8 V
      MY_NSTORF=NSTORF! {- V5 B0 j- k, m
      NSTORF=NSTORF+4
0 R: T" T- s( R- x+ ^! C2 R     BT=STORF(MY_NSTORF)
5 B3 W6 e0 ?+ h3 o2 A, ?      HT=STORF(MY_NSTORF+1)" V4 y0 }0 I, u5 R( {# v+ c; o6 ]
      MT=STORF(MY_NSTORF+2)
$ @% O! O; |( {, I( M      H=STORF(MY_NSTORF+3)*$N/$L
* j2 d4 R* o1 L2 B- W' h; l  n这是读上一时刻值。" M: @% y  Y+ o$ z4 S) P% d$ v
      STORF(MY_NSTORF)=B
, N+ N7 `! p6 x' p0 C+ b      STORF(MY_NSTORF+2)=M
7 ?7 ^4 Q3 [% F3 N3 c这是保存存本时刻值。# e% S+ \2 J  R" o
解决了上面3个问题就可以完成信号处理元件的建模。
, p8 O" ]$ s3 T( G7 f问题4:如何建立电气元件?
6 Y* l% ]# O' m1 t    我们对一个电气元件建模就是要描述其伏安特性。如一个双端口元件,测它两个结点电压,然后计算出支路电流就可以了。PSCAD提供了一个基于结点的电气接口函数,说白了就是一个受控电流源叫GGIN和CCIN。帮助里可以搜到,下面给出例子:
. Q; ^: j. k4 F6 L/ R6 A8 _  g      CCIN($NA,$SS)=CCIN($NA,$SS)-STORF(MY_NSTORF+3)/1000.0
$ a9 p- f& J; P4 Q  C      CCIN($NB,$SS)=CCIN($NB,$SS)+STORF(MY_NSTORF+3)/1000.0
& t& J* l& P" M2 l  v% v: P      GGIN($NA,$SS)=GGIN($NA,$SS)+G
0 N, u$ Q2 m& J      GGIN($NB,$SS)=GGIN($NB,$SS)+G
# E1 D+ w" i; _/ E我觉得解决以上4个问题就能满足一般应用了。这里只是给大家提供一个思路,还有一些细节没有说到还需要看帮助文件,希望能帮到大家!附件中是个非线性电感,J-A模型是个微分方程在C函数中用龙格库塔法解之。2 X" H! R: n" j" \, v) e6 ~/ l' A
基于JA理论的非线性电感.rar (1.03 KB, 下载次数: 238)

评分

参与人数 4威望 +11 学分 +12 收起 理由
pursue2000 + 5 + 5 很给力!
hyxzl123 + 1 好贴!
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mingyu + 5 + 5 很有用!

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最新评论

南方的星星 发表于 2019-5-5 16:32:36
刚刚接触这一块,一脸懵逼状态,专家分不够,云里雾里的,这个pscad的help里面好像没有特别多的介绍,楼主用的是哪个版本的呀,是不是我看帮助的方式不对,呜呜呜
南方的星星 发表于 2019-5-7 09:28:10
这个里面的三种引脚类型:数据输入、数据输出以及电气引脚有什么区别呀
千回百转总是冬 发表于 2018-1-15 16:07:13
求大神发一下我的邮箱,专家分不够啊1762771794@qq.com
mingyu 发表于 2011-6-1 20:28:05
虽然不太懂fortran,但是觉得你的思路很好!
yuanzhch 发表于 2011-6-1 20:28:43
回复 2# mingyu
; Y7 n4 E1 U* }) W- c$ B6 m1 `" P3 P: V. p
& m, s; |6 `4 S. V7 R
    怎么转成普通贴?6 n* {% n% \9 p- \% J/ P9 c8 Z
mingyu 发表于 2011-6-1 21:29:23
回复 3# yuanzhch
  ~  K7 _' t2 e% W1 A' P+ r/ J4 V- V& r# h# X

1 q$ T% U+ S/ a- `    自己可以结贴,返还部分学分。
shitarmy 发表于 2011-6-1 21:40:02
楼主强人啊,谢谢分享!!!
sunek 发表于 2011-6-2 01:41:43
我也在做PSCAD和C的接口,发现一些细节:/ Q, e5 B% S3 d3 M* T8 V9 \
1.fortran 接口子函数的文件名必须是xxx_df90.f ,C程序文件名必须是xxx_msc.c。当大家编译通过但连接出现问题的时候,可以试试修改调用的这两个文件的文件名。. V6 U6 G/ \* W7 g/ K% }
2.PSCAD3.0以前的版本连接外部文件采用的是File reference;4.0以后的版本发生了一些变化,在以前的基础上,在project setting的fortran标签页里,也要添加接口子程序(.f)文件的文件路径。
0 k! D7 b. H7 k. _. T, w9 A7 L3.楼主提到了PSCAD存放数据的数组,其实有4个,数组指针名分别是STORF(实数量) STORI(整数量) STORL(逻辑量) STORC(复数量),对应类型的量应该存到对应的数组里。$ y8 r. H4 R. z: `' f1 Z: O

+ Q5 I$ C& ^3 u9 L8 K楼主说的C函数命名时要加下划线的奇怪规则我也发现了。但想不明白原因。
* J9 r4 A1 y7 J: w9 q. c0 P$ T. e* W( T
以上是做毕设过程中总结的一些小经验,不一定正确,但如果你想我一样2天无法连接文件实现接口的时候,不妨来这里看看。用这里的方法试试
caunow 发表于 2011-6-2 11:13:50
回复 1# yuanzhch
5 M0 H: x- b/ X% l: _
1 r( j  E! b: U3 g
$ q8 j, }; ?, y8 v   我也尝试过调用C,但是遇到了问题,PSCAD每一步长CALL一下C程序。想给C的变量赋一个初值,由于循环调用,每CALL一下,变量又都成初值了,请问楼主怎么解决啊?
yuanzhch 发表于 2011-6-2 12:41:22
回复 7# caunow , m- [/ j' _9 ?6 Z( v) X
+ c) ?0 _8 i" }8 L' g

1 g' }0 R* ~% V5 k: e: M+ N: L  F    这就是我说的问题4,用STORF,STORC等数组。
furysun 发表于 2011-6-2 13:35:25
楼主,思路很好很强大
kongkongdaozhu 发表于 2011-6-2 20:12:35
楼主强人啊,谢谢分享!!!
招聘斑竹

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