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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: 17554| 评论数: 89|帖子模式

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本帖最后由 yuanzhch 于 2011-6-1 20:23 编辑 7 V) ^) t! I* V% T6 x

7 X, Y# u: A. v, v* A7 u* Cpscad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。   
: K: k& x+ P" U7 L. j问题1:将程序写在哪里?+ ]" D3 t/ F- F0 h$ H
    首先要将算法程序分成两个部分:
+ F' X' E0 R" S  p5 Q% @  Q; J    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。
% v. _4 o! X; C    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。2 e1 F+ s, v9 ^, V
问题2:如何传数据?
+ [4 _  F6 n  a) L5 `) L- ]    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。" D! \' g9 C9 A7 C6 l
问题3:如何保存前一时刻的变量并在本时刻调用?! }' c" e6 F# t' h7 [" c/ i" B
    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:
) {+ J1 z! G. w; @' e% `1 L#STORAGE REAL:4
7 _; O% V2 C- H  [4 }+ L      MY_NSTORF=NSTORF
+ Q' L2 ^& c2 `) ?4 P      NSTORF=NSTORF+45 D; h) a# X, |, D5 T8 F" ^
     BT=STORF(MY_NSTORF)9 w* x4 Y$ [. r( H2 C8 ~
      HT=STORF(MY_NSTORF+1)5 G/ ?' m2 ]1 _& m/ c4 f
      MT=STORF(MY_NSTORF+2)
& x; n* c5 n  g& P9 Z' w# J      H=STORF(MY_NSTORF+3)*$N/$L
# I5 }( K0 \- K6 A3 q! J这是读上一时刻值。
. l% C) ~" b4 s( i      STORF(MY_NSTORF)=B
+ _0 Y* r: ~( I- W& ]! r( M      STORF(MY_NSTORF+2)=M
8 ]# V" c9 L) e0 b5 e/ {0 G这是保存存本时刻值。; c, G2 B: S, q2 c% z+ E
解决了上面3个问题就可以完成信号处理元件的建模。
1 W& }7 |5 D5 P8 L( N# z$ d问题4:如何建立电气元件?4 [' ~: v+ x0 `$ [! q
    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:2 I3 K) c4 l( y/ w6 J: q
      CCIN($NA,$SS)=CCIN($NA,$SS)-STORF(MY_NSTORF+3)/1000.0! c; c6 [7 c  U- L
      CCIN($NB,$SS)=CCIN($NB,$SS)+STORF(MY_NSTORF+3)/1000.0
7 I/ e- l: s: S  ?% y      GGIN($NA,$SS)=GGIN($NA,$SS)+G
0 b- O- h$ e0 M      GGIN($NB,$SS)=GGIN($NB,$SS)+G% E1 q+ S% _% f$ z
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。1 P' U% {& K" k
基于JA理论的非线性电感.rar (1.03 KB, 下载次数: 227)

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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
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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
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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
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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!
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yuanzhch 发表于 2011-6-1 20:28:43
回复 2# mingyu
4 D+ j! \# L6 A0 B! \
7 c& b6 o- J* l( C3 w
* `- [4 b4 h4 x3 x6 I* S    怎么转成普通贴?: K8 b1 ?: y* N! K. w
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mingyu 发表于 2011-6-1 21:29:23
回复 3# yuanzhch ( P4 v" _. T. _8 _

: I/ h3 a2 ~7 O( H: J# H
3 ?5 _( C0 Z2 G    自己可以结贴,返还部分学分。
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shitarmy 发表于 2011-6-1 21:40:02
楼主强人啊,谢谢分享!!!
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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:
! o9 j( n2 q9 |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。
. m. t/ d9 l' Q' {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。
% s. x" P; j4 ~4 f$ g; k3.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。, l0 ]+ z9 |, S- G5 p
- `8 T1 ]! ^/ g1 t+ f: z
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。( f( d6 `2 U$ S6 l; {* q+ f- G- [

- S2 |7 u; G* A. W+ ~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
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caunow 发表于 2011-6-2 11:13:50
回复 1# yuanzhch
3 t: V" ]+ ~- Y; W0 o2 b" h$ }* Y
6 V( r$ D8 V# F/ C
1 w. k- O6 r4 y; }9 m) l% d; G( C8 ?   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?
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yuanzhch 发表于 2011-6-2 12:41:22
回复 7# caunow
6 e+ z  S% `! {( V
3 V- O' Z* C) t/ C2 Z0 s8 R) f' l! P
    这就是我说的问题4,用STORF,STORC等数组。
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furysun 发表于 2011-6-2 13:35:25
楼主,思路很好很强大
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kongkongdaozhu 发表于 2011-6-2 20:12:35
楼主强人啊,谢谢分享!!!
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