PSCAD_EMTDC 与 C语言借口方法
在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。
问题1:将程序写在哪里?
首先要将算法程序分成两个部分:
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。
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。
问题2:如何传数据?
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。
问题3:如何保存前一时刻的变量并在本时刻调用?
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,可以将某些变量当前时刻的值存入该数组,在下一时刻读出。这里直接给出一个例子:
#STORAGE REAL:4
MY_NSTORF=NSTORF
NSTORF=NSTORF+4
BT=STORF(MY_NSTORF)
HT=STORF(MY_NSTORF+1)
MT=STORF(MY_NSTORF+2)
H=STORF(MY_NSTORF+3)*$N/$L
这是读上一时刻值。
以下是保持本时刻变量数值
STORF(MY_NSTORF)=B
STORF(MY_NSTORF+2)=M
c语言和c++区别解决了上面3个问题就可以完成信号处理元件的建模。
问题4:如何建立电气元件?
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:
CCIN($NA,$SS)=CCIN($NA,$SS)-STORF(MY_NSTORF+3)/1000.0
CCIN($NB,$SS)=CCIN($NB,$SS)+STORF(MY_NSTORF+3)/1000.0
GGIN($NA,$SS)=GGIN($NA,$SS)+G
GGIN($NB,$SS)=GGIN($NB,$SS)+G
我觉得解决以上4个问题就能满足一般应用了。
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