通过自定义元件实现电流跟踪放大

namemarkli

    由于项目要用到pscad的自定义元件功能，于是花了几天恶补了一下相关知识。正好看到说明书里面的CCIN功能，受到启发，正好可以实现电流放大功能。

  a" Y) b$ h0 @% R6 U# I, y& z
. L% R1 ?- X* K0 N    本帖提出一种通过电流放大实现的方法，原理、实施都特别简单，但是该方法存在一些问题。
+ B' H4 L9 C( {7 g- n6 n; I9 N" y
    开此贴目的有三：

      首先，抛砖引玉，分享经验，我想到的方法不一定好，希望能集思广益，看看应该如何改进；

      其次，通过一个实例帮助不熟悉自定义元件的人快速入门，并提供；
      最后，帮助大家开拓思路，希望大家在建模时能多一种选择。
$ x! v1 ?: p! o7 z2 O

% q7 z3 N& `# h- ]原理
' e0 o- c/ j4 G: J) n/ N  u  ~7 O+ M    通过在Fortran Segment中调用PSCAD自带CCIN电流源功能，在每个仿真步长内将需要放大的电流值乘以(n-1)，所得结果赋给CCIN，使得自定义元件流出电流与原电流的加和为被放大电流的n倍。
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" t3 g7 M3 f! z4 e" n+ b实现方法
考虑到大家对PSCAD4.2较熟悉，以下介绍如何在PSCAD4.5中实现，最后的附件中有两个版本的示例。
( G% e4 s' o! z9 {* X& T
4 @8 a2 d$ ~- \% i7 ?1 N! X6 U1 k
8 v9 r5 ?: x; b+ y- ]1.创建简单的仿真系统
* s& }; w# l) W$ V; D% Q    如图是一个简单的电压源串两个1Ohm电阻的系统，我们要实现的是Ia2放大为Ia1的n倍，即Ia2=Ia1*n。

2.创建与编辑自定义元件

6 y! f+ @) p6 T' y6 B! h    为紧凑一点，把这个过程放在一张图上，红色数字对于下面的1）~6）步。

    1）在画布空白处点右键Create-Component，在右边弹出一个侧边栏；
% s  Z3 F7 U3 K, ]
$ P. b: m& u5 A4 O2 h- H' p    2）侧边栏中Component Wizard是元件创建向导，我们只需要填下元件的名字（Name），画布上元件显示的名称（Title），然后点Finish完成创建；
9 u3 ^# [) l& p2 t& _9 a2 n5 y4 m
+ y% m5 P* m/ E8 ]' ?( n    3）在元件上右键Edit Definition进入元件编辑；

    4）元件编辑界面分为3部分：Graphic图形界面，Parameter参数界面，Script脚本界面（也就是常说的编程序的地方），通过Edit Definition首先进入图形编辑界面，利用工具栏Shape里面的直线Line和端口Port，在元件上引出一根线，末端为端子N1；（PSCAD4.2好像默认将端子Connection Type设置为Input类型，颜色为绿色，请注意改为Electrical类型）

. {% D% ^6 t  \6 w4 V6 o    5）为便于元件的使用，希望在主电路直接通过修改参数的方式设置放大倍数、需要放大的电流。为此需要增加元件的参数，在Parameters界面内点击右键New parameter创建参数；
4 p( x" @. z& ]3 O# e3 D
    6）创建两个参数：需要放大的电流Current、放大倍数Scale，有2点需要注意：

        a）每个参数中还有其他条目，Description是参数名，Symbol是在Script中用到的变量名，不要混淆；
9 F5 V$ v3 Y2 F* J  {3 }2 V" x        b）Current为text文本类型，因为需要放大的变量是通过文本作为参数输入的，Scale为integer整型，这点比较好理解，在此处我设置了放大倍数的上下限是1~1000，也可以修改为其他值；
' F9 `5 G$ P; a3 C5 Y3 Tfile:///C:/Users/a/Documents/My%20Knowledge/temp/d48ab359-523f-4567-b793-723d9ea7e439.png
/ V+ b* n' f' B
+ `/ h; ~) z: H' L$ x6 \3.编写脚本
     上一步中创建的元件是“死”的，这里才是整个元件的核心 ，在Script里面加入如下代码：

1. #BEGIN
   ! B  Z9 K4 i8 D! i
2.     ENABCCIN($N1,$SS)=.TRUE.
   
3. #ENDBEGIN
   : C0 z7 k$ Z4 f  r
4.     CCIN($N1,$SS)=($Scale-1)*$Current  

复制代码

3 h/ `% b+ C  `# y4 Z
( x+ r; k, i5 q( z5 v; b  i' c    注意，Script包含多个Segment，请确保该段代码是放在Fortran Segment中。

    解释一下这几行代码：

' j  e5 h% v0 _: y   1） #BEGIN/#ENDBEGIN是一对指令，包含在其中的代码段只在仿真初始阶段运行一次,

    【如不识别该指令语句，请用IF(TIMEZERO) THEN...ENDIF:
" ]) N! O  y* N. Z4 b  s8 f

1.     IF(TIMEZERO) THEN
   1 G! F* c8 f9 L$ K- q" q' I. [
2.     ENABCCIN($NA,$SS)=.TRUE.
   
3.     ENDIF
   
4.     CCIN($NA,$SS)=$Current*$Scale

复制代码

】

0 k+ H' e) J2 A
    2）ENABCCIN($N1,$SS)=.TRUE.开启CCIN功能，ENABCCIN的参数是端子名$NA、子系统名$SS，前面加的$是放在变量名前面的替代符。这里的变量指的是从元件端口、系统变量、元件参数。实际上，NA、SS只是一个代号，在PSCAD将script编译为fortran的过程中，会把NA、SS替换为真实的名字，形式有点像数组，便于EMTDC软件包的运算。
* |7 J4 _5 b- I. H2 a4 L
4 I( K/ W% @  S; V  }    3）CCIN($NA,$SS)=($Scale-1)*$Current
    CCIN产生一个接地电流源，电流大小为Current放大Scale-1倍，这条语句在BEGIN之外，说明其在每一个仿真步长中都会执行！Scal、Current是Parameter中的Symbol。

* ~, {3 w% i/ B7 r! f* s( N4.结果
    将建好的元件和主电路连接好，增加监视元件，运行后查看波形。
( d( f: f7 A6 l) H/ p7 `
2 t- X! I0 I; o7 z' |7 x6 c! B

6 e; ~9 H+ p$ I" R3 `. ~) c

( }% w0 V9 D" V3 i1 S存在问题
    该种方法放大电流时，放大倍数增大将使得结果发散，表现为数值非常大（可达到10的数百次方）或干脆没有值（NaN），原因不明。
    我的猜想是，这种方法在某些情况下可能带来网络方程无法求解的问题，其具体原因可能是方程矛盾、矩阵奇异之类的，电网络学得不太好，这里也只是瞎猜。希望大家能给点意见。
2 \' ^' H4 i- J* W2 ]& \& i3 H; N# E8 B

$ f8 H# L1 e; p6 A5 l4 ^% l

PSCAD电流放大（包含4.5、4.2版本）.rar (763.01 KB, 下载次数: 4)

2015-10-28 21:32 上传

点击文件名下载附件
使用自定义元件放大电流的实例

SilverBullet

这是按照PSCAD官网的scaling模型搭建出来的，实现了电流的跟踪放大，用的理想受控源就是CCIN的模型表现。只是需要注意的就是这个模块放置的位置，不然会有部分电路被短路掉，比如YnD接线方式的变压器，注入电流在D一侧就会短路变压器。

18764253002@163

#BEGIN/#ENDBEGIN里面的程序都仿真开始会跑一次对吧，为什么我加了之后，没有跑里面的程序

北海道的农民

学习了！还不是很明白 等研究一下 再做交流

rzg712

很好，很完整的例子，感谢楼主分享！

15195917552

附件下载不到了  我照着楼主说的做了一下 没成功  想请教一下  【如不识别该指令语句，请用IF(TIMEZERO) THEN...ENDIF:  不懂什么意思

我爱电力系统

强烈支持楼主ing……

菜鸟萌新

* ]& b' {% f, l: a+ U% [: \
- c! k* O, ]0 J这么好的帖子，顶一下

iceshui1010

赞楼主的原创，认真学习中。。，谢谢

cupid5230

学习到了感谢分享