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1、PSCAD 中不同类型的数据介绍 1. Real Constant（实常数） 本组件主要用来给数据线或者组件输入分配一个实数型常数。 2. Integer Constant（整数型常数） 本组件主要用来给数据线或者组件输入分配一个整数型常数。 3. Logical Constant（逻辑型常数） 本组件主要用来给数据线或者组件输入分配一个逻辑型常数。 .TRUE.和 .FALSE.可通过选择 True 和 False 直接指定。其它的选项包括： TimeZero: 输出 .TRUE.或 .FALSE.，取决于 EMTDC的全局变量 TIMEZERO. FirstStep: 输出 .TRUE.或
2、 .FALSE.，取决于 EMTDC 的全局变量FIRSTSTEP. LastStep: 输出 .TRUE.或 .FALSE，取决于 EMTDC 的全局变量 LASTSTEP. 4. Commonly Used Constants（常用常数） 本组件主要用来给数据线或者组件输入分配一个实数型常数。与组件“ Real Constant”的使用类似，但它提供了预先定义的常用常数。下表就是本组件提供的常用常数： p = 3.141592653589793 2p = 6.283185307179586 p /3 = 1.047197551196598 2p /3 = 2.094395102393195
3、 p /2 = 1.570796326794896 p /180 = 0.017453292519943 180/p = 57.29577951308232 1/p = 0.318309886183791 1/2p = 0.159154943091895 2 = 1.414213562373095 3 = 1.732050807568877 1/2 = 0.707106781186548 1/3 = 0.577350269189626 1/3 = 0.333333333333333 2/3 = 0.666666666666667 5. Type Conversion（类型转换） 本组件主要用于
4、特定类型的数据型号转换为另一种类型。例如，将实数转换为整数。 大多数 电线电路中的类型转换都是实数和整数间的转换。从整数转换为实数不损失精度，因此当整数型输出（源）与实数型输入（池）相连接时， PSCAD 会自动为你完成转换。然而，当实数型输出与整数型输入相联时，会出现跳出窗口警告信息，提升精度有损失。类型转换组件可用于确认了精度的转换，去除警告信息。 本组件不能用于转换数组。为转换数组，必须将单个数组元素用“ Data Signal Array Tap”组件析出，执行转换完毕后，再使用“ Data Merge”将其合并为一个数组，如下所示： 注意：从实数转换为整数是 NINT 操作（取最近的
5、整数），若 1.4 就转为 1，若 1.6 就转为 2。或者采用 INT 操作，恒向下取整，即 1.4 和 1.6 都转为 1。 6. Data Merge（数据合并到一个数组） 本组件最多可将 12 个标量合并到一个一维数组中（数据向量）。与本组件输入端相联的所有信号的数据类型都转换为输出所选择的数据类型。整数型输入转为实数型，以及实数型输入转为最近的整数型都采用 Fortran 的 NINT 功能。将逻辑型输入转为实数型或整数型数据无法自动完成。如果输入的数据类型不一致，则需要首先使用“ Type Conversion”组件将它们转为所需的数据类型，然后再合并。 数据组件可按如下所示方法使
6、用： 7. Data Signal Array Tap（数组数据信号析出） 本组件将与之相联的数组数据按指定范围抽出数据。如下图所示，本组件可与“ Wire”组件相连以传递数组或数据标量： 注意：析出的数组数据可以使用“ Data Merge”组件合并起来。 8. Time Step Constant（时间步长常数） 本组件主要用来将选择好的仿真时间步长分派给数据信号线或组件的输入。它的输出会随着工程设定的仿真时间步长的变化而自动调整。 9. Time Signal Variable（时间信号变量） 本组今年主要用来将选择好的仿真时间分派给数据信号线或组件的输入。它的输出会随着工程设定的仿真时
7、间步长的变化而自动调整。 注意： 如果仿真开始点选用 snapshot，则本组件的输出反映的是新的仿真时间。 10. Current Run Number（当前运行的编号） 本组件专用于 PSCAD 的“ Multiple Run”特性，给出当前运行的编号，“ Multiple Run”特性可以在工程属性窗口中旋转“可用”或“不可用”。此值可用于“ Multiple Run”研究的组件和控制系统的直接输入。此组件可以和“ Total Number of Multiple Runs”组件一起使用。 11. Total Number of Multiple Runs（多路运行的总数） 本组件专用于
8、 PSCAD 的“ Multiple Run”特性，给出多路运行的总数，“ Multiple Run”特性可以在工程属性窗口中旋转“可用”或“不可用”。 此值可用于“ Multiple Run”研究的组件和控制系统的直接输入。此组件可以和“ Current Run Number”组件一起使用。 12. Feedback Loop Selector（ 反馈回路选择器 ） 本组件用来在用户指定的位置断开控制系统的反馈回路。如果不使用本组件， PSCAD将自动的在最优的位置断开控制回路。 13. Data Signal Array Tap 2（数组数据信号析出 2） 本组件从与之相联的数组中抽取一个
9、元素。如下图所示，本组件可以与“ Wire” 组件相连以传递数组或数据向量。 注意：数组信号可以使用“ Data Merge”组件进行图形化的合并。另外，本组件与 PSCAD3版本不兼容 14. Pin（合并点） 本组件用来将两条相交线（数据或电气线）的交点强制连在一起。使用方法如下图所示： PSCAD 中 的控制系统模块 1. Gain（增益） 增益组件把输入信号与指定的因子相乘。可以输入一个变量名代替此因子所填的数字。 2. Differential Lag or Forgetting Function（微分延迟或 遗忘 函数） 微分延迟组件用作一阶高通滤波器，有时也叫做 冲蚀函数、改变函
10、数、或者遗忘函数。 输出可以随之置为用户指定的值。对此函数的解法如下，基于时间常数 T 的值。 ttTTQ t Q t t e X t X t t e 如果 T 0，则有： 0.0Qt 输出为： Y t G t Q t 这里： Yt 输出信号； Xt输入信号； Gt增益因子（可为变量） T 时间常数； t 时间步长。 3. Derivative with a Time Constant（带时间常数的微分环节） 微分函数决定了信号变化的速率。但此模块有放大噪声的趋势。为了将噪声的干扰降至最小，尤其是在计算步长小而微分时间常数大的情况下，可能需要给它加一个噪声滤波器。 4. Lead-Lag（前导
11、延迟环节） 本组件模拟了一个带增益的前导延迟函数，它的输出可随时由用户重置为指定的值。最大最小输出限制内部指定。 对此函数的解法基于时间常数 1T 和 2T ，过程如下所示： 2 2 2121t t tT T TTQ t Q t t e X t e X t X t t eT 如果 2 0T ，则类似与 PI控制器： 1TQ t X t X t X t tt 如果 1 0T 且 2 0T ，则类似与增益环节： Q t X t 输出为： Y t G t Q t 这里： Yt输出信号； Xt输入信号； Gt增益因子（可为变量）； T 时间常数（可为变量）； t 时间步长。 5. Real Pole（
12、实极点） 本组件仿真了一个延时或“实极点”函数，这里的输出可以在任何时候重置成用户规格化的值。输入信号在被处理之前与增益因子 G（ t）成比例。时域算法基于梯形法。 本函数的解法如下： 1ttTTQ t Q t t e X t e 那么输出就为： Y t G t Q t 这里： Yt输出信号； Xt输入信号； Gt增益因子（可变）； T时间常数（可变）； t 时间步长。 6. Delay Function（延迟函数） 延迟函数 模拟了拉氏表达式 sTe ，这里 T 是延迟的时间， s 是拉氏算子。输入信号置于队列中，随着时间的推进，信号值移入队列尾部并放置到输出 line 上。 如果延迟时间大
13、得超过了时间步长 t ，则队列可能会变得过于庞大。为了避免出现这样的情况，采用了抽样的方法。在指定的延迟时间中对输入值采样 N次，只将采样值置于队列中。 另外，在满足减少存储空间的前提下，同时还必须保证采 样 的数量对于保持延迟信号的精度 来说 是足够的。 由于输出的阶梯特性，需要引入一个额外的大为为时延 /(2*N)的延迟。用以补偿 内部轻微减少 延迟时间的效应。如果需要的话，可以采用一截延迟环节来对延迟环节的输出进行滤波，以平滑抽样所造成的阶梯效应。 7. Square（平方） 本组件将输入信号与其自身相乘。 8. Square Root（平方根） 本组件计算输入的算术平方根。 每个正数都
14、有两个平方根，一个为正一个为负，算术平方根定义为正的那个平方根的值。在实数域中，平方根对负数都没有定义，因此要求输入必须为正。本组件负的输入时输出为零。 9. Absolute Value（绝对值） 本组件给出输入信号的绝对值。 10. Trigonometric Functions（三角函数） Standard trigonometric functions. 本组件实现标准的三角函数功能。 Tan 函数在 12n 时奇异，因此应避免输入这些值。而 ArcSin 和 ArcCos 要求输入的值域范围为 -1.0,+1.0，需避免超出此值域。 11. Impulse Generator（脉冲发
15、生器） 脉冲发生器用来确定线性控制系统的频率响应。其可以产生 指定频率的脉冲序列。在对控制系统进行分析之前，为了使得暂态响应逐渐变弱，需要使用一些脉冲通过控制系统。当然频率可以置零，仅发送一个脉冲给控制系统，即可以观测到频率响应。 如果使用插值法，此组件在每生成一个脉冲的同时也生成了插值信息。对应于脉冲的准确时间的插值时间非零，以保证脉冲无论何时都不会落在时间步长 坐标 上 。这就有效的祛除了组件对设备步长的依赖性，即使时间步长增加也能保持精度。 12. Generic Transfer Function（通用传递函数） 此传递函数由三段直线组成，有两个交点（ LI, LO）和（ UI, UO），是一分段连续函数。如果所需多于三段直线的话，可以采用 XY Transfer Function 组件
