PSCAD / ETMDC - simulointiohjelmalipas.uwasa.fi/~kauhanie/PSCADV3_opus30.pdf · huomioon PSCAD/EMTDC ohjelmaan päivitysversioden myötä tulleet muutokset. Tämän opas perustuu

Versio 3.0

. . . . . . . . . .

..........

Kimmo Kauhaniemi

PSCAD / ETMDC -simulointiohjelma

Käytön perusteet

© Kimmo Kauhaniemi, 2002

AlkusanatTämä opas on tarkoitettu erityisesti uusil le PSCAD/EMTDC-simulointiohjelmankäyttäjil le ja se soveltuu sekä itseopiskeluun että erilaisten kurssien oppimateriaa-liksi. Tavoitteena on ollut esittää havainnollisesti vaihe vaiheelta ohjelman eri toi-minnot ja samalla opastaa lukijaa tämän vaativan työkalun käyttöön liittyvissäasoissa.

Oppaassa keskitytään nimenomaan käytön perusteisiin. Pääasiassa tämä tarkoittaatutustumista ohjelman käyttöliittymään ja simulointimall in laatimisessa käytettä-viin työtapoihin. Oletuksena on että, että lukijalla on kokemusta Windows-pohjaisten ohjelmien käytöstä. Tämän vuoksi normaaleja perustoimintoja (esim.tiedoston avaus ja tallennus) ei käsitellä yksityiskohtaisesti.

Koska kyse on nimenomaan sähkövoimajärjestelmien simulointiin tarkoitetustatyökalusta, oletuksen on myös, että lukija tuntee ainakin sähkötekniikan – erityi-sesti vaihtovirtapiirien – perusteet. Ohjelman tehokas käyttö edellyttää kuitenkinkaikkien sähkövoimajärjestelmissä käytettävien laitteiden tuntemista.

Tämä oppaan versio 3.0 on pääosin sama kuin edelliset versiot. Sisältöön on tehtyvain pienehköjä korjauksia ja täydennyksiä. Lisäksi joissain kohdissa on otettuhuomioon PSCAD/EMTDC ohjelmaan päivitysversioden myötä tulleet muutokset.Tämän opas perustuu PSCAD versioon 3.0.8, joka viimeisin ohjelman 3-versioontullut päivitys.

Koska ohjelmisto ja siihen liittyvä lähdemateriaali on poikkeuksetta englanninkie-listä, olen tämän teoksen myötä joutunut määrittelemään suomenkielisiä vastineitauseillekin termeille. Kommenteja käännösten toimivuudesta ja etenkin paran-nusehdotuksia otankin mielelläni vastaan kaikilta lukijoilta.

Vaasassa 17.11.2002

Kimmo Kauhaniemi

TEKIJÄNOIKEUK SISTA

Tämä on sähköisessä muodossa (PDF-tiedostona) julkaistu teos, jota koskevat normaali t tekijänoikeussäännökset. Tekijäantaa kuitenkin luvan teoksen levittämiseen sähköisessä tai muussa muodossa edellyttäen, että sisältöä ei mil lään tavoinmuuteta. Teoksen levityksestä ei saa periä muuta maksua kuin mahdollisesta mediasta aiheutuvat kulut.

© Kimmo Kauhaniemi, 2002. Kaikki oikeudet pidätetään.

PSCAD is a registered trademark of Manitoba HVDC Research Centre.

EMTDC is a trademark of Manitoba Hydro, and Manitoba HVDC Research Centre is a registered user.

SisällysluetteloJohdanto.............................................................................................................1

Käyttölii ttymä ja sen osat .................................................................................1

Projekti-ikkuna........................................................................................3

Viesti-ikkuna ...........................................................................................4

Päävalikko ..............................................................................................4

Työkalurivi ..............................................................................................6

Kirjaston ja simulointimallin käsittely omissa ikkunoissaan ....................7

Simulointimall in kokoaminen ........................................................................10

Alkutoimet.............................................................................................10

Simulointimallin kokoaminen ................................................................14

Komponenttien valinta......................................................................15

Komponenttien kopiointi ...................................................................15

Komponenttivalikko ..........................................................................16

Kirjastovalikko ..................................................................................17

Komponenttien paikan ja asennon muuttaminen .............................18

Johtojen piirtäminen .........................................................................20

Komponenttien tuhoaminen .............................................................22

Toimintojen peruminen.....................................................................22

Komponenttien parametrointi ...............................................................23

Mittausten määrittely ............................................................................26

Simulointimall in toiminnan määrittely..........................................................34

Automaattinen ohjaus...........................................................................35

Käsiohjaus............................................................................................40

Simulointi..........................................................................................................42

Simulointiajon määrittely.......................................................................43

Simulointiajon käynnistys, keskeytys ja pysäytys .................................45

Simuloinnin tulokset .............................................................................46

Simulointien dokumentointi...........................................................................51

Mistä lisää tietoa?............................................................................................52

PSCAD/EMTDC-simulointiohjelma – Käytön perusteet

© Kimmo Kauhaniemi, 2002 1

Johdanto

PSCAD/EMTDC on sähköverkon transienttien eli nopeiden muutosilmiöiden si-mulointiin tarkoitettu työkalu. Kyse on sähköverkon perussuureiden – virtojen jajännitteiden – simuloinnista aikatasossa, eli tuloksena on näiden suureiden kuvaa-jat ajan funktiona. Sähköverkon mall in lisäksi simuloitavaan malli in sisällytetääntavallisesti mm. erilaisia sähkökoneita kuvaavia malleja sekä mittaus- ja säätöpii-rejä kuvaavia malleja. Näiden avulla tuloksiin voidaan sisällyttää kaikkien tarkas-teltavan ilmiön ja järjestelmän kannalta olennaisten suureiden käyttäytyminen ai-katasossa.

PSCAD/EMTDC perustuu alun perin prof. Hermann W. Dommelin (University ofBritish Columbia, Vancouver, Kanada) kehittämään menetelmään ja sen sovelluk-sena syntyneeseen EMTP ohjelmaan (ElectroMagnetic Transient Program). Tässämenetelmässä järjestelmän tilasuureita sitovat differentiaaliyhtälöt ratkaistaan nu-meerista integrointimenetelmää käyttäen ajankohtina t = 0, t = ∆t, t = 2∆t, t = 3∆tjne. Aika-askel ∆t on tavall isesti mikrosekuntien luokkaa ja se voi alimmillaan ollajopa pikosekunteja. Oletusarvo on 50 mikrosekuntia, mikä on sopiva arvo useim-missa tapauksissa.

Käyttöli ittymä ja sen osat

Kun PSCAD/EMTDC on käynnistetty tulee kuvaruudulle suurinpiirtein seuraa-vanlainen ikkuna.

Kuva 1. Ohjelman käyttöliittymä ja sen osat

Päävalikko

Työkalurivi

Projekti-ikkuna

Viesti-ikkuna

Tilarivi



Käyttöliittymä sisältää päävalikon ja työkalurivin l isäksi kaksi ikkunaa – projekti-ikkunan (Project Tree) ja viesti-ikkunan (Message Tree). Lisäksi ohjelman ikku-nan alalaidassa on tilarivi, jota käytetään mm. kerrottaessa mitä ohjelma on teke-mässä tai tehnyt viimeksi.

Sekä projekti-ikkunan että viesti-ikkunan muotoa, kokoa ja sijaintia voi vapaastimuuttaa mieleisekseen ja ohjelma käynnistyessä näkymä on sellainen miksi se onviimeksi ohjelmaa lopetettaessa jätetty. Molemmat ikkunat voi myös sulkea, jonkajälkeen ne on tarvittaessa avattava päävalikon toiminnolla View -> Project taiView -> Messages.

Kuva 2. Projekti- ja viesti-ikkunat saa takaisin näkyviin valikon View toi-minnoilla

Sekä projekti-ikkuna että viesti-ikkuna sisältävät tekstimuotoista tietoa puumaise-na rakenteena. Puun haaran saa avattua painamalla plus-merkkiä ja suljettua pai-namalla miinus-merkkiä.

Kuva 3. Projektipuun haarojen avaaminen



Projekti-ikkuna

Projekti-ikkuna sisältää 1. tasollaan kaikki avatut ja muistissa olevat komponentti-kirjastot ja simulointimallit. Ohjelman käynnistyessä ladataan aina automaattisestipääkirjasto (Master Library). Komponenttikirjaston ja simulointimallin nimen jäl-jessä näkyy myös ko. tiedoston tunniste, joka kirjastoill a on psl ja simulointimal-leil la psc.

Projekti-ikkunan alemmil la tasoilta löytyy yksityiskohtaisempaa tietoa ko. kirjas-ton tai mall in sisällöstä. Tässä oppaassa käsitellään vain 1. tason kohteisiin li ittyvättoiminnot.

Kun projekti-ikkunassa näpäytetään hii ren oikealla näppäimellä jotain 1. tason ot-saketta eli kirjaston tai simulointimall in nimeä tulee esiin seuraavassa kuvassaesitetty ponnahdusvalikko.

Kuva 4. Projekti-ikkunan 1. tason otsakkeiden ponnahdusvalikko

Seuraavassa esitellään lyhyesti eo. valikon toiminnot:

• Properties: avaa lomakkeen, jossa ko. kohteen ominaisuuksia voidaan muuttaa

PSCAD/EMTDC ohjelmassa käytetään useassa toiminnossa hiirenoikealla näppäimellä avautuvaa ponnahdusvalikkoa. Ponnahdusvali-kon sisältö riippuu hiiriosoittimen sijainnista näppäintä painettaessa.Tämän vuoksi tekstissä viitataan ponnahdusvalikkoon aina ni-meämällä kyseinen kohde, esim. "piirtoalustan ponnahdusvalikko".Tekstin ne kohdat, joissa on kyse ponnahdusvalikon käytöstä on mer-kitty vasemmassa marginaalissa näkyvällä hiiren kuvalla.



• Set as Active: asettaa kohteen aktiiviseksi (tietyt toiminnot, mm. simuloinninkäynnistäminen, kohdistuvat vain aktiivisena olevaan kohteeseen)

• Open: avaa kohteen omaan ikkunaansa (tämä toiminto saadaan aikaan myöskaksoisklikkaamalla kyseistä otsaketta)

• Save: tallettaa kohteen

• Save as: tallettaa kohteen niin että sille voi antaa uuden nimen

• Unload: poistaa kohteen muistista

• View…: näillä toiminnoil la saadaan näkyviin lähinnä simuloinnin ongelmati-lanteiden selvittelyssä tarvittavia tiedostoja.

Projekti-ikkunan 1. tason otsikoiden ulkoasu muuttuu seuraavien periaatteidenmukaisesti:

• vahvennetulla tekstil lä esitetään aktiivisena olevan projektin otsikko

• mikäli projektia ei ole tallennettu muutosten jälkeen, esitetään sen otsikko pu-naisena.

Viesti-ikkuna

Viesti-ikkunaan tulevat kaikki ohjelman käyttöön liittyvät ilmoitukset. Käytännös-sä tärkeimpiä ovat erilaiset virheilmoitukset, jotka erottuvat värillisil lä symboleil-la. Viesti-ikkunaa käytetään hyväksi myös haku-toiminnossa.

Viesti-ikkunan kohteissa ponnahdusvalikko sisältää vain yhden toiminnon: Copyto File. Tällä toiminnolla saadaan ko. kohde ja siitä haarautuvat kohteet tulostettuatiedostoon talteen myöhempää tarkastelua varten.

Päävalikko

Päävalikon avulla voidaan mm. avata ja tallettaa tiedostoja sekä hall ita kuvaruu-dulla näkyviä ikkunoita. Useimmat toiminnot voidaan kuitenkin toteuttaa myöskyseiseen kohteeseen liittyvien ponnahdusvalikoiden tai näppäintoimintojen avul-la. Päävalikon toimintoja löytyy myös työkaluriviltä.

Päävalikon toiminnot on esitelty lyhyesti seuraavassa:

• File: projektien hall intaan liittyvät toiminnot

• Create New Project: luodaan uusi…

• Library: kirjasto



• Case: simulointimall i

• Load Project: avataan projekti

• Save Project: tallennetaan projekti

• Save Project As: tallennetaan projekti nimellä

• Page Setup: muutetaan avoimen projektin paperikokoa

• Printer Setup: muutetaan kirjoittimen asetuksia

• Recent Files: tästä kohdasta löytyy muutama viimeksi avattu projekti

• Exit: ohjelman lopetus

• Edit: muokkaustoimintoja

• Cut: leikkaa

• Copy: kopioi

• Paste: liitä

• Undo: peru

• Find: etsi

• Select All : valitse kaikki

• Export: kopioi valitut kohteet…

• Clipboard: metafile-muodossa leikepöydälle

• View: ikkunoiden hall intaan liittyviä toimintoja

• Refresh: pii rtää kuvan uudelleen (tämä toiminto saadaan aikaan myös pai-namalla F5-näppäintä)

• Zoom: tästä kohdasta löytyy useita alakohtia, joiden avulla kuvan kokoavoidaan muuttaa

• Split Horizontal: jakaa kuvan vaakasuunnassa kahteen osaan

• Split Vertical: jakaa kuvan pystysuunnassa kahteen osaan

• Project: tuo esiin projekti-ikkunan



• Messages: tuo esiin viesti-ikkunan

• Options: ohjelman asetusten muuttaminen

• Edit PSCAD.ini: tiedostossa PSCAD.ini olevien asetusten muuttaminen

• Preferences: toimintojen mukautus

• Window: sisältää normaalit Windows-ohjelman ikunoiden hall innan toiminnot

• Help: ohjelman avusteet

Valikon kohdan Edit toiminnoille on olemassa Windows-ympäristössä vakionäp-päinoikotiet, jotka on esitetty myös valikossa.

Työkalurivi

Työkaluriviltä löytyvät useimmin tarvittavien toimintojen painikkeet, jotka ovat:

Create a new case: luodaan uusi simulointimalli

Open an existing project: avataan projekti

Save the active project: talletetaan aktiivinen projekti

Cut: leikkaa

Copy: kopioi

Paste: liitä

Zoom in: suurenna kuvaa

Usealle toiminnolle on määritelty myös näppäinoikotie, eli hiirellä ai-kaansaatava toiminto voidaan toteuttaa myös painamalla jotain näp-päimistön näppäintä. Näppäinoikoteitä käyttämällä voidaan ohjelmankäyttöä tehostaa, joten ne kannattaa opetella. Tekstin ne kohdat, jois-sa esitellään näppäinoikoteitä on merkitty vasemmassa marginaalissanäkyvällä näppäimistön kuvalla.



Zoom out: pienennä kuvaa

Split view vertically: jaa kuva pystysuunnassa kahteen osaan

Split view horizontally: jaa kuva vaakasuunnassa kahteen osaan

Build all modules: luo simulointimall ista fortran-tiedostot (kohteena aktii-visena oleva simulointimalli )

Link output to binary: kääntää ja linkittää fortran-tiedostot ajettavaksi tie-dostoksi (kohteena aktiiv isena oleva simulointimalli)

Run: käynnistää simulointiajon (kohteena aktiivisena oleva simulointimal-li)

Find: haku-toiminto

Run-painikkeen oikealla puolella olevia neljää painiketta voidaan käyttää vain si-mulointiajon aikana ja ne esitellään tarkemmin myöhemmin.

Find-painikkeen oikealla puolella on laatikko, jossa on numero (esim. 0.001). Ky-seessä on simuloinnin tulostuksen aika-askel, josta kerrotaan tarkemmin kappa-leessa Simulointi.

Kirjaston ja simulointimallin käsittely omissa ikkunoissaan

Projekti-ikkuna näyttää 1. tasolla kaikki muistiin ladatut kirjastot ja simulointi-mall it. Sekä kirjastot että simulointimall it saa esiin omiin ikkunoihinsa kahdella eritavalla:

• Kaksoisklikkaamalla projekti-ikkunassa olevaa ko. kirjaston tai simulointimal-lin nimeä.

• Klikkaamalla kirjaston tai simulointimall in nimeä hiiren oikealla näppäimelläja valitsemalla avautuvasta ponnahdusvalikosta toiminnon Open.

Omaan ikkunaansa avattu kirjasto tai simulointimall i on periaatteessa pii rtoalusta,jossa näkyvät sinne sijoitettujen komponenttimallien kuvakkeet. Toiminnallisestisekä kirjaston että simulointimall in piirtoalustat ovat samanlaiset. Jatkossa omaanikkunaansa avatusta kirjastosta tai simulointimall ista käytetäänkin yhteisnimitystäkuva. Seuraavassa esitellään vain kuvan katselussa tarvittavat toiminnot ja myö-hemmin simulointimall in luonnin yhteydessä tutustutaan muihin toimintoihin.



Kuva 5. Pääkirjasto avattuna omaan ikkunaansa (näkyvissä vain osittain)

Avatussa ikkunassa kuvasta näkyy tavallisesti vain osa. Ulkopuolelle jäävät osatsaa näkyviin normaaliin Windows käytöliittymän tapaan ikkunan reunoilla olevienvierityspalkkien avulla. Toinen tapa on tavallaan li ikuttaa pii rtoalustaa ikkunassahiiren avulla: paina CTRL-näppäin pohjaan ja liikuta hiirtä hiiren vasen näppäinalaspainettuna.

Näkyvissä olevan kuvan skaalausta voi muuttaa työkalurivil lä olevien (Zoom

in) ja (Zoom out)-painikkeiden avulla. Samat toiminnot saadaan aikaan myösnumeronäppäimistön PLUS-ja MII NUS-näppäimillä. Tällöin toimintoon tulee suu-rennettaessa keskitys-ominaisuus, jossa suurennetun kuvan keskikohta määräytyysuurinpiirtein hiiren sijainnin perusteella.



Kuva 6. Pääkirjasto suurennettuna niin, että se näkyy kokonaan (yksityis-kohdat eivät kuitenkaan erotu kovin hyvin)

Pääkirjaston vasemmassa yläkulmassa on ryhmä kuvakkeita, jotka eivät ole varsi-naisesti komponentteja vaan ns. sivumodulien kuvakkeita. Näihin sivumoduleihinkompentit on lajiteltu niiden tyypin mukaan. Sivumodulin saa auki kaksoisna-pauttamalla kuvaketta hii rellä tai valitsemalla kuvakkeen ponnahdusvalikostaOpen Module. Takaisin kirjaston pääsivulle pääsee BACKSPACE-näppäimellä.

SIVUMODULI

Kaikki PSCAD/EMTDC:n kuvat (komponenttikirjastot ja simuloin-timall it) voidaan tehdä modulaarisiksi siten, että ne sisältävät toisiakuvia. Kuvaan sisältyvä toinen kuva esitetään vain kuvakkeena, jostakyseinen kuva saadaan avattua. Koska periaatteessa kyse on vain sa-maan kuvaan sisältyvistä eri näkymistä tai sivuista käytetään kuvaansisällytetyistä toisista kuvista nimitystä sivumoduli .



Kuva 7. Tyypin mukaan lajiteltuja komponentteja sisältävien sivumodulienkuvakkeet

Simulointimallin kokoaminen

Alkutoimet

Uuden simulointimallin luominen voidaan aloittaa kahdella eri tavalla:

• Valitaan valikosta File -> Create New Project -> Case

• Painetaan työkalurivin painiketta (Create a new case)

Kuva 8. Uuden simulointimallin luonti päävalikon kautta



Tämä toimenpide luo projekti-ikkunaan kohteen noname eli "nimetön". Uusi si-mulointimall i kannattaa tallentaa ensimmäisen kerran jo työn alkuvaiheessa, jol-loin sille voi antaa kenties kuvaavamman nimen. Tämän jälkeen mallin voi tallen-

taa aika ajoin kätevästi vain painamalla työkalurivin Save-painiketta: . Huo-maa että tällöin tallennus kohdistuu vain aktiivisena olevaan simulointimalliin.Tallentamalla työ aika ajoin vältetään tilanne, jossa ohjelman jostain syystä "kaa-tuessa" tehty työ menetetään kokonaan.

Kuva 9. Uusi simulointimalli tulee projektipuuhun nimellä "noname"

Kuva 10. Uuden simulointimallin tallennus

Simulointimall i luodaan käyttäen pääkirjastossa tai mahdollisesti muissa kirjas-toissa olevia komponenttimalleja. Työskentelyn kannalta kätevintä on jos uudensimulointimall in ja pääkirjaston ikkunat asettelee sopivasti rinnakkain. Tämän voitehdä päävalikon toiminnolla Window -> Tile. Tätä ennen täytyy projekti- javiesti-ikkunat sulkea.



Kuva 11. Pääkirjaston ja uuden simulointimallin ikkunat vierekkäin

Ennen kuin simulointimall ia alkaa kasata, kannattaa tarkistaa pii rtoalustan koko.Käytännössä valittavissa on paperikoko, jota sovelletaan myös tulostettaessa si-mulointimall i paperille. Isolle pii rtoalustalle tehdyn mall in voi tulostettaessa myösmahduttaa kirjoittimen käyttämälle pienemmälle paperille, mutta yksityiskohdatsaattavat tällöin mennä liian pieniksi. Vaihtoehtoisesti mall in voi tulostaa niin, ettäse tulostuu osina todellisessa koossa useammalle paperiarkille, jolloin tuloste pitääkoota teippaamalla arkit yhteen. Piirtoalustan asetuksiin pääsee käsiksi napautta-malla alustan tyhjää kohtaa hiiren oikealla näppäimellä, jolloin esiin tulevastaponnahdusvalikosta valitaan Special -> Page Layout.



Kuva 12. Piirtoalustan ponnahdusvalikko avattuna kohdasta Special

Tällä valinnalla saadaan esiin seuraavassa kuvassa esitetty lomake, jossa kohdassaPaper Size valitaan pii rtoalusta (paperin) koko. Kohdassa Orientation voidaanvaihtaa paperin suunta (pysty/vaaka). Muista valinnoista käytössä ovat toistaiseksivain Show Border ja Show Grid.



Kuva 13. Piirtoalustan asetukset

Show Border valinnalla pii rtoalustaan tulee reunaviivat, jotka rajaavat paperinmarginaalialueet. Niiden avulla simulointimall ia luotaessa on helpompi havaita ti-lan loppuminen piirtoalustalta edettäessä tiettyyn suuntaan. Show Grid valinta tuoesiin komponenttien sijoittelun perustana olevan ruudukon kohdistuspisteet (eivätnäy tulosteissa).

Simulointimallin kokoaminen

Simulointimall i kootaan käyttäen kirjastossa olevia komponentteja, jotka sijoitel-laan mall innettavan järjestelmän määräämällä tavalla pii rtoalustalle. Komponentitkytketään toisiinsa johdoilla (wire). Sähköteknisessä mielessä kyse ei ole varsinai-sesti johtimista (joilla olisi jokin impedanssi) vaan nämä johdot määräävät kompo-nenttien liittimien väliset suorat kytkeytymiset. Johtoja käytetään simulointimall is-sa myös datasignaalien välittämiseen erilaisissa mittaus- ja ohjauspiireissä.



Komponenttien valinta

Komponenttien käsittelyssä tietyt toiminnot kohdistuvat vain valittuun kompo-nenttiin tai valittuihin komponentteihin. Yksittäinen komponentti valitaan yksin-kertaisesti napauttamalla sitä hiirellä. Valittu komponentti muuttuu harmaaksi jaalkaa vilkkua. Valinta voidaan perua napauttamalla jotain toista komponenttia(jolloin ko. komponentti tulee valituksi) tai napauttamalla pii rtoalustan tyhjääkohtaa.

Useiden komponenttien valinta tehdään myös napauttamalla hiirellä valittaviakomponentteja, mutta tällöin on samalla pidettävä SHIFT-näppäin alas painettuna.Kaikki valitut komponentit muuttuvat harmaiksi ja alkavat vilkkua. Yksittäisenkomponentin valinta voidaan perua napauttamalla kyseistä komponenttia uudel-leen SHIFT-näppäin alas painettuna.

Useampi vierekkäin sijaitsevia sijaitsevia komponentteja voi valita myös hiirellävetämällä (liikuta hii rtä vasen näppäin alas painettuna). Tällöin valinta kohdistuuvedettäessä näkyviin tulevalla suorakaiteen muotoisella alueella sijaitseviin kom-ponentteihin. Jos kaikki halutut komponentit eivät tule tällä tavoin valituksi voivalintaa jatkaa osoittamalla hiirellä uuden alueen ja pitämällä samalla SHIFT-näppäin alas painettuna. Valintaa voi jatkaa samoin myös valitsemalla (tai poista-malla valinnasta) yksittäisiä komponentteja. Niin kauan kun SHIFT-näppäin onalas painettuna säilyvät jo valitut kohteet valittuina.

Kuva 14. Useampien komponenttien valinta hiirellä vetämällä

Komponenttien kopiointi

Komponentin kopioimiseksi kirjastosta pii rtoalustalle tarvitaan aina kaksi toimen-pidettä: kopioi (Copy) ja liitä (Paste). Ohjelman käyttöli ittymä tarjoaa useita eritapoja toteuttaa nämä toimenpiteet:



• Päävalikon toiminnoil la Edit->Copy ja Edit->Paste.– kopioitava komponentti on ensin valittava– ennen liitä-toimintoa simulointimallin piirtoalusta on aktivoitava hiirellä na-pauttaen– liitetty komponentti tulee lähelle piirtoalusta vasenta yläkulmaa, josta se onsiirrettävä haluttuun paikkaan

• Näppäilemällä CTRL+C (Copy) ja CTRL+V (Paste).– kopioitava komponentti on ensin valittava– ennen liitä-toimintoa simulointimallin piirtoalusta on aktivoitava hiirellä na-pauttaen– liitä-toiminnossa komponentti tulee siihen kohtaan, missä hiiren osoitin si-jaitsee pii rtoalustalla

• Käyttämällä ponnahdusvalikon toimintoja Copy ja Paste.– hii ren oikeaa painiketta on painettava kopioitavan komponentin päällä– liitettäessä komponentti pii rtoalustalle on hiiren oikeaa painiketta painettavapiirtoalusta tyhjässä kohdassa (vain tällöin Paste on käytettävissä)– liitä-toiminnossa komponentti tulee siihen kohtaan pii rtoalustalla, missä hi i-ren osoitin sijaitsi ponnahdusvalikkoa avattaessa

• Näppäilemällä C (Copy) ja V (Paste).– ennen C-näppäimen painamista kirjasto-ikkunan on oltava aktiiv inen (ikku-nan otsikkopalkki sininen)– kopiointi kohdistuu valittuun komponenttiin tai jos mikään komponentti eiole valittuna niin komponenttiin, jonka päällä hiiriosoitin sijaitsee– ennen V-näppäimen painamista simulointimall in tulee olla aktiiv inen (na-pauta piirtoalustaa hii rellä)– liitä-toiminnossa komponentti tulee siihen kohtaan, missä hiiren osoitin si-jaitsee pii rtoalustalla

Viimeksimainittu tapa periytyy ohjelman versiosta 2 ja lienee yksi nopeimmista.Tehokkaimpaan työskentelyyn päästään yleensä käyttämällä sopivasti sekä näp-päimistöä että hii rtä.

Komponenttivalikko

Osa useimmin käytettävistä komponenteista on sijoitettu pii rtoalustan ponnahdus-valikkoon, josta ne saadaan kätevästi käyttöön ilman että niitä joutuu hakemaanpääkirjastosta. Painettaessa hii ren oikeaa näppäintä pii rtoalustan tyhjässä kohdassatulee esiin ponnahdusvalikko; kohdasta Add saadaan esiin komponenttivalikko.

Komponenttivalikkoa käytettäessä valittu komponentti tulee suurinpii rtein siihenkohtaan, jossa hiiren osoitin oli valikkoa avattaessa. Tämän jälkeen komponenttivoidaan siirtää haluttuun paikkaan.



Kuva 15. Komponenttivalikko

Kirjastovalikko

Simulointimalli in sijoitettavien komponenttien hakemiseksi kirjastosta on olemas-sa myös piirtoalustaa sijoitettu erillinen valikkotoiminto. Tämän ns. kirjastovali-kon saa esiin painamalla hii ren oikeaa näppäintä piirtoalustan tyhjässä kohdassa japitämällä samanaikaisesti CTRL-näppäin alaspainettuna.

KOMPONENTTIVALIKK O

Piirtoalustan ponnahdusvalikkoon sisältyvästä alivalikosta, joka si-sältää useimmin tarvittavat komponenttimall it käytetään nimitystäkomponenttivalikko.



Kuva 16. Kirjastovalikko avattuna kohdasta "Transformers"

Kirjastovalikko sisältää ensimmäisellä tasolla komponenttien ryhmittelyn tyypeit-täin ja toisella tasolla ovat kuhunkin ryhmään kuuluvat komponentit.

Kirjastovalikkoa käytettäessä valittu komponentti tulee suurinpiirtein siihen koh-taan, jossa hiiren osoitin oli valikkoa avattaessa. Tämän jälkeen komponentti voi-daan siirtää haluttuun paikkaan.

Kirjastovalikko sisältää kaikki pääkirjastossa olevat komponentit. Mikäli käytettä-vissä on itse tehtyjä komponenttikirjastoja, saadaan myös näissä olevat kom-ponentit näkymään kirjastovalikossa.

Komponenttien paikan ja asennon muuttaminen

Sen jälkeen kun komponentti on tuotu piirtoalustalle sitä voidaan vapaasti sii rtää jasen asentoa voidaan muuttaa niin että simulointimall ista saadaan halutunlainen.Siirtäminen tapahtuu yksinkertaisesti hiirellä vetämällä. Komponentin asennonmuuttamiseksi on olemassa kolme eri perustoimintoa:

KIRJASTOVALIKKO

Piirtoalustan toisesta ponnahdusvalikosta, joka sisältää pääkirjastos-sa ja mahdolli sissa muissa ladattuina olevissa kirjastoissa olevatkomponenttimallit käytetään nimitystä kirjastovalikko. Huomaa, ettätämän valikon esiin saamiseksi pitää CTRL-näppäin olla alaspainet-tuna.



• Kierto (Rotate)– komponentti kiertyy 90° myötäpäivään

• Peilaus (Mirror)– komponentti peilautuu pystyakselinsa suhteen

• Kääntö (Flip)– komponentti kääntyy ylösalaisin

Seuraavassa kuvassa on havainnoll istettu näitä toimintoja epätahtikoneen mallinavulla.

Kuva 17. Komponentin asennon muuttaminen

Nämä kolme perustoimintoa saadaan aikaan painamalla näppäintä R (Rotate), M(Mirror) tai F (Flip). Toiminto kohdistuu tällöin siihen komponenttiin, jonkapäällä hiiren osoitin on. Kyseisen ikkunan (simulointimall in) on oltava tällöin ak-tiivinen.

Vastaavat muokkaustoiminnot löytyvät myös komponentin omasta ponnahdusva-likosta. Kohdasta Rotate or Flip löytyy kierrolle useitakin vaihtoehtoja. Huomaa,että samaan lopputulokseen voi päästä tekemällä erilaisia toimintosarjoja.



Kuva 18. Komponentin asennon muuttamiseen käytettävät toiminnotkomponentin ponnahdusvalikossa

Johtojen piirtäminen

Komponentit kytketään toisiinsa johdoilla, joiden käsittely poikkeaa osittain varsi-naisten komponenttien käsittelystä. Pii rtoalusta ponnahdusvalikkoon sisältyvässäkomponenttivalikossa johto (Wire) on ensimmäisenä. Tämä valinta tuottaa lyhyenvaakasuoran viivan, joka saadaan helposti pystysuoraan edellä esitellyllä kierto-toiminnolla. Johto ei kuitenkaan reagoi esim. R-näppäimen painallukseen ennenkuin se on valittu hii rellä napauttamalla. Valittuna olevan johdon päihin tulee pu-naiset neliöt, joista hiirellä vetämällä voidaan johdon pituutta muuttaa.

Kuva 19. Johdon valinta hiirellä

Johtojen piirtäminen onnistuu kätevästi myös hii ren avulla. Painettaessa W-näppäintä päästään "johdonpiirto"-tilaan. Hiiren kursori muuttu tällöin ristiksi.Tässä tilassa voidaan helposti pii rtää kulmiakin sisältävä johto: hii rtä vasenta pai-niketta napautetaan johdon alkupisteessä, kaikissa kulmapisteissä ja loppupistees-

KOMPONENTIN PONNAHDUSVALIKK O

Komponentin ponnahdusvalikko tulee esiin kun hii ren oikeanpuo-leista painiketta näpäytetään hiiren osoittimen ollessa kyseisen kom-ponentin päällä. Komponentin ponnahdusvalikosta valittavat toi-minnot kohdistuvat nimenomaan kyseiseen komponenttiin.



sä. Johdonpiirtotilasta poistutaan painamalla toistamiseen W-kirjainta tai paina-malla hii ren oikeanpuoleista painiketta. Tätä ennen hiiren osoitin on vietävä sel-västi erilleen johdon loppupisteestä.

Kuva 20. Johdon piirtäminen hiirellä

Johdot kytketään komponentissa oleviin li ittimiin. Erill iset johdot kytkeytyvät toi-siina vain johdon päätepisteen kautta. Risteävät johdot eivät kytkeydy toisiinsa.Ohjelman edell isessä versiossa risteävil le johdoille tuli käyttää ns. jumppereita,joita ei siis tarvita ohjelman nykyisessä versiossa.

Kuva 21. Johtojen kytkeytyminen toisiinsa



Komponenttien tuhoaminen

Jossain tilanteessa on tarpeen myös tuhota piirtoalustalle sijoitettuja komponent-teja. Valittu kohde tuhotaan painamalla joko X tai CTRL+X. Tätä ennen kohteenaoleva komponentti tai komponentit on valittava kohdassa "Komponenttien valinta"esitetyllä tavalla. Mikäli kohdetta ei ole valittu kohdistuu tuhoamistoiminto siihenkomponenttiin, jonka päällä hiiren osoitin on X-näppäintä painettaessa.

Vaihtoehtoinen tapa on käyttää komponentin ponnahdusvalikkoa ja valita sieltäCut.

Kuva 22. Komponentin tuhoaminen

Komponenttia tuhottaessa edellä olevalla tavalla kyse on oikeastaan "leikkaa"-toiminnosta. Viimeksi leikattu komponentti tai ryhmänä leikatut komponentit voi-daan li ittää takaisin Paste-toiminnolla. Tämä on kätevä toiminto esimerkiksi ha-luttaessa sii rtää osia mall ista esimerkiksi sivumoduleihin.

Toimintojen peruminen

Simulointimall ia koottaessa voidaan kaikki toiminnot perua Undo-komennolla. Pe-rumiseen on käytettävissä kolme tapaa:

• Valitaan päävalikosta Edit -> Undo

• Painetaan CTRL-Z

• Valitaan piirtoalustan ponnahdusvalikosta Undo…



Viimeksimainitussa tavassa ponnahdusvalikossa oleva teksti riippuu siitä mikä onperuttava toiminto (eli viimeksi tehty toiminto).

Kuva 23. Komponentin ponnahdusvalikko kun viimeksi on tehty kom-ponentin kierto

Peruminen kohdistuu aina viimeksi tehtyyn toimintoon. Peruminen voidaan kui-tenkin toistaa useita kertoja, jolloin päästään haluttuun aiemmin vall inneeseen ti-lanteeseen.

Komponenttien parametrointi

Kunkin komponenttimall in käyttäytyminen määräytyy sen parametrien avulla. Si-muloinnin onnistumisen kannalta on tärkeää, että mall ien parametrit määritetäänhuolell isesti. Erityisesti on huomattava, että vaikka kaikil la malleil la on jotkinoletusparametrit, ne eivät yleensä sellaisenaan sovellu tarkasteltavaan simulointiin.Lisäksi on huomattava, että tässä kanadalaisperäisessä ohjelmassa taajuusoletus onaina 60 Hz, joka pitää suomalaisia järjestelmiä simuloitaessa muuttaa aina 50Hz:iin.

Komponentin parametreihin pääsee joko kaksoisnapauttamalla komponenttia taivalitsemalla komponentin ponnahdusvalikosta Edit Parameters. Komponentin pa-rametrit määritetään lomakkeella, jossa on joko yksi tai useampia sivuja. Yksin-kertaisin parametrilomake on esim. vastuksella, jonka parametrina on vain resis-tanssi. Monimutkaisempi lomake on esimerkiksi muuntajalla, jonka parametrit onjaettu useammalle sivulle. Lomakkeella on ylälaidassa alasvetolista, josta tarkas-teltavaa sivua voidaan vaihtaa. Tätä on havainnoll istettu seuraavissa kuvissa.



Kuva 24. Parametrilomakkeen sivunvaihto: avataan ensin alasvetovali k-ko, …

Kuva 25. ... valitaan sieltä haluttu sivu (tässä Saturation)…



Kuva 26. ... ja esille tulee valittu sivu.

Parametrilomakkeen sivua voi vaihtaa myös nuolinäppäimil lä (ylös/alas) silloinkun sivuluettelon sisältävä alasvetovalikko on aktiivinen (sininen taustaltaan).

Parametrilomakkeella olevat kentät ovat joko teksti-, numero- tai valintakenttiä.Tekstikenttään voi syöttää minkä tahansa tekstin (pituus yleensä rajattu). Numero-kentässä näkyy lukuarvon jälkeen usein myös kyseessä oleva yksikkö hakasulkei-siin kirjoitettuna (esim. [p.u.]). Vaikka yksikköä voikin editoida, se tulee jättää al-kuperäiseen arvoonsa tai sitten poistaa kokonaan (ohjelman nykyinen versio ei to-tea yksikön vaihtamista; yksikkö on tarkoitettu vain informaatioksi käyttäjälle).Esimerkiksi numerokentän voi tyhjentää kokonaan jonka jälkeen siihen voi syöttäähaluatun luvun ilman yksikköä. Seuraavan kerran lomaketta avattaessa luvun pe-rään tulee automaattisesti myös oletuksen oleva yksikkö.

Valintakenttä on käytännössä alasvetolista, jossa käyttäjä tekee valinnan kahdentai useamman tekstimuodossa kerrotun vaihtoehdon välil lä. Joissain tapauksissavalintakenttä on esitetty ns. radiopainikkeiden avulla, jolloin valittavissa olevatvaihtoehdot ovat suoraan näkyvissä ja kulloinkin valittuna olevan vaihtoehdon nä-kee tekstiä edeltävän napin väristä.



Kuva 27. Esimerkki parametrilomakkeesta, jossa on käytetty ns. radiopai-nikkeita.

Joissain komponenteissa on myös mahdolli sta syöttää numerokenttään ohjauspii-reissä määritellyn datasignaalin nimi. Tätä aihetta käsitellään tarkemmin ohjauspii-rejä käsittelevässä luvussa.

Riippuen eri valintakenttien arvoista on osa parametrilomakkeen kentistä poissakäytöstä, jolloin ne esitetään harmaalla pohjalla eikä niitä pääse muuttamaan. Tä-mä tarkoittaa että tehtyjen valintojen perusteella kyseiset parametrit ovat tarpeet-tomia eikä niitä oteta huomioon.

Mittausten määrittely

Simuloinnin avulla halutaan tarkastella tiettyjen suureiden käyttäytymistä ja nämäsuureet saadaan näkyviin määrittelemällä simulointimalli in ns. mittauksia. Mitat-tavien suureiden saaminen esiin simuloinneissa vaatii käytännössä kolme eri vai-hetta:

• Sijoitetaan ensiöpiiriin komponentti, jolla mittaus suoritetaan (esim. jännite- taivirtamittari).

• Liitetään mittauksesta saatava signaali ulostulokanavaan (Output Channel).

• Lisätään piirtoalustalle komponentti, joka esittää mitattavan suureen graafisesti(tavallisesti käyränä) ja yhdistetään siihen haluttu ulostulokanava.

Lopputuloksena on siis se, että samalla piirtoalustalla voi olla sekä itse simuloitavapiiri että kuvat joihin simuloinnin tulokset tulevat.



Jännitteiden ja virtojen mittaukset voidaan suorittaa yksinkertaisimmillaan suoraantähän tarkoitetuilla komponenteill a, jotka on esitelty seuraavassa kuvassa. Nämämittarit löytyvät komponenttivalikosta kohdasta Meters.

Kuva 28. Jännitteen ja virran mittaamiseen käytettävät komponentit

Virtamittari on kytkettävä aina osaksi virtapii riä; se ei toimi jos sen laittaa johdonpäälle. Virtamittarin sijoittamista piiriin on havainnoll istettu kuvassa 29. Jännite-mittareita on kahta eri tyyppiä, joista toinen tekee mittauksen aina maapotentiaaliinnähden ja toinen mittaa kahden eri pisteen välisen potentiaalieron. Esimerkiksipääjännitteet vaiheiden väli ltä voidaan mitata kuvan 30 esittämällä tavalla.



Kuva 29. Virtamittarin sijoittaminen piiriin

Kuva 30. Pääjännitteiden mittaaminen

Erill isten komponenttien lisäksi tietyt komponentit tarjoavat mahdollisuuden sisäi-siin mittauksiin. Tällöin mittaus määritellään siten, että kyseisen komponentin pa-rametreissa annetaan halutulle ulostulosuureelle nimi. Seuraavassa kuvassa onesimerkiksi määritelty muuntajan toision vaihevirroille nimet.



Kuva 31. Komponentin sisäisten mittausten määrittäminen; esimerkkinämuuntaja

Komponentista riippuen siitä voidaan mitata virtojen ja jännitteiden lisäksi muita-kin suureita. Esimerkiksi moottorista saadaan ulostulona mm. nopeus ja vääntö-momentti.

Mittauksen määritteleminen tarkoittaa käytännössä sitä, että simulointimalliinmääritellään signaali, johon kyseinen suure liitetään. Signaali määritellään anta-malla sil le nimi. Virta- ja jännitemittarikomponenteil la onkin vain yksi parametri:Signal Name. Samoin signaali syntyy, kun johonkin komponenttiin määritelläänns. sisäinen mittaus nimeämällä ulostulosuure. Nimettyä mittaussignaalia voidaansitten käyttää edelleen säätölohkoissa tai simuloinnin tulosdatan esittämiseen tar-koitetuissa komponenteissa.

Toisena vaiheena mittauksen luonnissa on saadun signaalin li ittäminen ulostulo-kanavaan. Tähän tarvitaan datasolmu (Data label), joka li itetään ulostulokanavaan(Channel). Nämä molemmat komponentit löytyvät komponenttivalikosta. Kompo-nenttien väliin kannattaa sijoittaa lyhyt johto, kuten seuraavassa kuvassa on esi-tetty.

Kuva 32. Signaalin liittäminen ulostulokanavaan

Datasolmulla on vain yksi parametri: Data Signal Name. Tähän kohtaan kirjoite-taan halutun mittaussignaalin nimi. Nimen pitää olla täsmälleen sama kuin mikämääriteltiin virta- tai jännitemittarin Signal Name parametrille tai mitä käytettiinkomponentin sisäisiä mittauksia määriteltäessä. Datasolmu toimii periaatteessa si-ten, että se tuo tavallaan kyseisen signaalin piirtoalustalle, jossa se voidaan kytkeäjohtoja käyttäen paitsi ulostulokanavaan myös erilaisiin datasignaaleja käsitteleviinkomponentteihin.

Ulostulokanavalla on useampi parametri, joilla vaikutetaan mm. kuvaajassa näky-viin otsikoihin ja asteikkoihin. Yksi tärkeimmistä parametreista on skaalauskerroin(Scale Factor), jota pitää käyttää, jos suureen yksikkö halutaan toiseksi kuin mitämittauskomponentti käyttää. Parametrina oleva yksikkö (Unit) ei vaihda suureen



yksikköä vaan se on vain teksti, joka tulee näkyviin analogisissa mittareissa. Kos-ka esim. jännitteet mitataan aina kilovoltteina (ja virrat kiloampeereina) voi jossaintapauksessa olla tarpeen esittää jännitteet voltteina, jolloin ulostulokanavan para-metrit ovat seuraavassa kuvassa esitetyn kaltaiset.

Kuva 33. Ulostulokanavan parametrit

Ulostulokanava tallentaa siihen tulevan signaalin, joka voidaan simuloinnin aikanaesittää graafisesti esim. käyränä. Tätä varten malli in pitää ensin lisätä kaavio(Plot), joka löytyy myös komponenttivalikosta. Kaavio muodostaa alustan kuvaa-jil le (Graph), jotka ovat käytännössä datan esittämiseen käytettäviä koordinaatis-toja. Kuvaajan vaaka-akselil la on aina aika ja pystyakselil la kyseinen suure. Yh-teen kuvaajan voidaan sijoittaa useita käyriä (Curve).

Uusi kaaviokomponentti on pelkkä harmaa laatikko, jossa otsakkeena on Untitled.Sen kokoa voi muuttaa vetämällä kahvoista (punaisista neliöistä), jotka tulevatesiin kun komponenttia napauttaa hiirellä. Kaavion sijoituspaikkaa voi muuttaayksinkertaisesti hii rellä vetämällä. Kaaviokomponentin ponnahdusvalikossa koh-dassa Add on vain yksi vaihtoehto: Graph. Tällä luodaan uusi kuvaaja kaaviokom-ponenttiin. Kuvaajia voi lisätä useita samaan kaavioon. Tästä on se etu, että samas-sa kaavioissa olevien kuvaajien vaaka-akselit voidaan helposti rajata samalle aika-välil le.



Kuva 34. Kaavion lisääminen kuvaajakomponenttiin

Kuva 35. Kaaviokomponentti, johon on lisätty kolme kuvaajaa



Liittämällä tietty ulostulokanava johonkin kuvaajaan saadaan kyseinen suure nä-kymään kuvaajassa käyränä. Tämä liittäminen vaatii kaksi toimenpidettä:

1. Luodaan viite (Reference) kyseiseen kanavaan

2. Liitetään käyrä kuvaajaan.

Viite luodaan valitsemalla ulostulokanavan ponnahdusvalikosta Input/Output Re-ference -> Add as Curve. Kyseinen valikon kohta on käytettävissä vain mikäliulostulokanava ei ole valittuna, eli se ei saa vilkkua harmaana. Tässä kohdin onoltava tarkkana kumpaa hiiren painiketta käyttää, sil lä hiiren vasemmalla näp-päimellä ulostulokanava tulee valituksi, mutta valikko on avattava hiiren oikeallapainikkeella.

Kuva 36. Ulostulokanavan viitteen luonti

Tämän jälkeen napautetaan hiiren oikeanpuoleista näppäintä halutun kuvaajanpäällä ja valitaan ponnahdusvalikosta Paste Curve. Tähän toimintoon voidaankäyttää myös näppäinyhdistelmäää CTRL+V. Tällöinkin hiiriosoittimen sijaintimäärää mihin kuvaajaan käyrä tulee.



Kuva 37. Käyrän liittäminen kuvaajaan

Kun käyrä on liitetty kuvaajaan näkyy käyrän otsikko kuvaajan yläpuolella. Kunsamaan kuvaajaan liitetään useampia käyriä tulevat niiden otsikot kuvaajan ylä-puolelle siinä järjestyksessä kuin ne on liitetty. Käyrän otsikko määritellään ulos-tulokanavan parametreissa (ks. seur kuva).



Kuva 38. Käyrän otsikon määrittely (tässä "Voltage CA")

Käyrän saamiseksi esiin on olemassa myös oikotie; ulostulokanavan ponnahdus-valikosta löytyy kohta Input/Output Reference -> Create new plot with signal.Tämä valinta tuottaa suoraan kaavion, jossa on yksi kuvaaja ja siinä kyseinen käy-rä. Tätä menetelmää kannattanee käyttää kuitenkin vain kun esimerkiksi haluaasimuloinnin jälkeen saada esiin "unohtuneen" ulostulokanavan.

Paitsi käyrinä voidaan mittaukset esittää myös analogisten mittareiden avulla.Mittareiden avulla ei tietenkään voi esittää vaihtovirtasuureita vaan ne on muun-nettava tehollisarvoiksi RMS-komponentin avulla.

Kuva 39. Mitatun vaihtojännitteen muuttaminen tehollisarvoksi RMS-komponentin avulla

Mittareita ei sijoiteta kaavioihin vaan ne sijoitetaan ohjauspaneeleihin (ControlPanel), joihin tulevat myös simuloinnin ohjaukseen käytettävät komponentit.Niistä enemmän seuraavassa luvussa.

Simulointimallin toiminnan määrittely

Koska tavallisesti PSCAD/EMTDC ohjelmalla tehdyissä simuloinneissa on kysenimenomaan transientti-ilmiöiden simuloinnista, on simulointimalli in määriteltävätarkasteltava muutosilmiö. Käytännössä tämä tarkoittaa yhtä tai useampaa simu-loitavalla ajanjaksolle määriteltyä tapahtumaa, joissa simulointimallissa tapahtuusähköisiin suureisiin vaikuttava muutos. Tyypill isesti muutoksessa voi olla kyse



virtapii riin tulevasta viasta (oikosulku) tai katkaisijan toiminnasta (virtapii ri ava-taan tai suljetaan). Ohjelmalla on myös mahdollista tarkastella esimerkiksi tapah-tumaa, jossa sähkömoottorin kuormitus muuttuu askelmaisesti.

Simulointimall in toiminnan määrittely on mahdollista käyttäen automaattista ohja-usta tai käsiohjausta. Seuraavassa esitellään nämä molemmat tavat.

Automaattinen ohjaus

Automaattinen ohjaus toteutetaan toimilohkoilla, jotka antavat halutun syötteensähköisessä piirissä oleville laitteilla. Yksinkertaisimmillaan ohjaus perustuu ajas-timeen, eli ohjaustoiminto tehdään tietyllä ajan hetkellä. Esimerkiksi erilaisten vi-kojen mallintamisessa käytettävien komponenttien ohjaukseen on käytettävissäoma ajastinkomponenttinsa Timed Fault Logic.

Kuva 40. Ajastimen kytkentä 3-vaiheiseen vikakomponenttiin

Kuva 41. Ajastimen kytkentä 1-vaiheiseen vikakomponenttiin

Kuten edelläolevista kuvista näkyy ajastinkomponentti voidaan kytkeä 3-vaiheisenvian komponentissa suoraan tarkoitusta varten olevaan sisäänmenoliitäntään. 1-vaiheisessa vikakomponentissa signaali viedään datasolmuun (Data label), jolleannetaan sama nimi kuin kyseiselle vikakomponentille on määritelty sen paramet-reissa kohdassa "Fault name".



Kuva 42. Vikakomponentin parametrit (1-vaiheinen vika)

Vikakomponenttien kanssa käytettävällä ns. vika-ajastimella on vain kaksiparametria: ajankohta, jolloin vika tulee päälle (Time to Apply Fault) ja vian kesto(Duration of Fault).

Kuva 43. Vika-ajastimen parametrit

Virtapiirin avaavil le ja sulkeville katkaisijoil le on oma ajastinkomponentti, jokamahdollistaa kahden peräkkäisen katkaisijatoiminnon simuloinnin.



Kuva 44. Katkaisijan ohjaaminen ajastinkomponentilla

Tietty ajastinkomponenti liitetään katkaisijaan viemällä signaali datasolmuun, jollaon sama nimi kuin mikä on määritelty kyseisen katkaisijan parametreissa kohdassa"Breaker name". Kyseinen nimi näkyy myös katkaisijan pii rroskuvassa. Eo. ku-vassa on esitetty vain 3-vaiheinen katkaisija, mutta sama periaate pätee myös 1-vaiheiselle katkaisijalle.

Kuva 45. Katkaisijan parametrit

Katkaisijan ajastinkomponentissa voidaan ensinnäkin valita toteutetaanko 1 vai 2katkaisijatoimintoa (# of Breaker Operations). Simuloinnin alkutilanteessa katkai-sija voi olla valinnan mukaan joko auki tai kiinni (Initial State). Lisäksi pitää mää-ritellä toteutettavien katkaisijatoimintojen ajankohdat (Time of … Breaker Opera-tion).



Kuva 46. Katkaisijan ajastinkomponentin parametrit

Simulointimall in toimintaa voidaan ohjata myös säätölohkojen avulla. Niidenavulla voidaan tuottaa eri komponenttien tarvitsemia ohjaussignaaleja. Tarvittavatsäätö- tai ohjauspiirit toteutetaan johdottamalla yhteen tarvittavat säätölohkot. Allaolevassa kuvassa on esitetty yksinkertainen PI-säätö, joka tehty käyttäen sum-mainlohkoa ja PI-säädinkomponenttia. Siinä ohjearvo (Reference value) syötetäänpiiriin käyttäen ns. liukusäädintä, josta enemmän seuraavassa kappaleessa. PI-säätimen vahvistuksen ja aikavakion asettelussa käytetään tässä esimerkissä myösliukusäädintä. Nämä kaksi datasignaalia viedään datasolmuihin Pgain ja Tconst.Tämä tieto välittyy PI-säädinkomponenttiin kun sen parametreihin määritelläänkyseisiin kohtiin numeroarvojen sijasta datasolmujen nimet (ks. kuva 48).

Kuva 47. Esimerkki yksinkertaisesta PI-säädöstä



Kuva 48. PI-säädinkomponentin parametrit

Seuraavassa kuvassa on esitetty toisena esimerkinä vähän laajempi esimerkkipiiri,jossa on tasasuuntaaja ohjauspiireineen. Ohjauspiiri ottaa sisäänmenosuureinaanmittaukset Vd ja Id seka suuntaajakomponentin ulostulon GM, joka viedään ohja-uspiiril le datasolmua Gamma käyttäen. Säätäjän ulostulossa käytetään myös samaatekniikkaa AlfaOrder signaalin välittämisessä. Käyttämällä datasolmuja voidaanvähentää johtojen tarvetta ja ohjauspiirien mall it voivat sijaita etäämpänä primää-rilaitteiden malleista.

Kuva 49. Esimerkki tasasuuntaajan säädöstä



Käsiohjaus

Käsiohjausta varten käytettävissä on ns. ohjauspaneeli. Ohjauspaneeli on erikois-komponentti, jota voidaan käyttää alustana sekä analogisil le mittareille että erilai-sille simulointimallin ohjauksessa käytettäville komponenteille. Seuraavassa ku-vassa on esitetty pääkirjastosta löytyvä esimerkki ohjauspaneelista, johon on si-sällytetty kaikki siihen sijoitettavissa olevat vaihtoehtoiset komponentit:

• liukusäädin (Slider)

• kytkin (Switch)

• valitsin (Dial)

• painonappi (Push Button)

• mittari (Meter).

Kuva 50. Esimerkki ohjauspaneelista

Ohjainpaneelissa olevat kuvakkeet muodostavat graafisen käyttöliittymän simu-lointimallin ajonaikaiseen käsiohjaukseen. Kytkeytyminen simulointimalli in pe-rustuu aina ohjainkomponentteihin, jotka välittävät ohjainpaneelin tuottamat sig-naalit simulointimalli in. Seuraavassa kuvassa on esitetty käytettävissä olevat oh-jainkomponentit.

Kuva 51. Ohjainkomponentit

Kuten edellä jo todettiinkin, ohjainkomponenttien lisäksi ohjauspaneeli in voidaansijoittaa mittari, joka li ittyy simulointimalli in ulostulokanavien avulla kuten ku-vaaji in sijoitettavat käyrätkin.

Ohjauspaneelin käyttö vaatii kolme vaihetta:

1. Luodaan ohjauspaneeli



2. Kytketään simulointimalliin tarvittavat ohjainkomponentit tai ulostulokanavat.

3. Liitetään ohjainkomponentit ja ulostulokanavat ohjauspaneeli in.

Ohjauspaneeli luodaan valitsemalla pii rtoalustan ponnahdusvalikosta Add -> Cont-rol Panel. Tarvittavat ohjainkomponentit löytyvät samasta valikosta, esim. kytkinlisätään valitsemalla Add -> Controls -> Switch.

Ohjainkomponentin liittäminen ohjauspaneeliin tapahtuu vähän samaan tapaankuin ulostulokanavan liittäminen tiettyyn kuvaajaan. Ensin valitaan ohjainkom-ponentin ponnahdusvalikosta Input/Output Reference -> Add as Control. Tämänjälkeen valitaan ohjauspaneelin ponnahdusvalikosta Paste (näppäintoimintoCTRL+V ei toimi tässä tilanteessa). Ulostulokanavan kohdalla pitää vastaavastivalita Input/Output Reference -> Add as Meter. Samaan ohjauspaneeli in voi liittääuseita ohjainkomponentteja. Ensimmäisen ohjainkomponentin liittämisen jälkeenli ittämisessä käytettävä valikko tulee esiin vain kun hii rellä osoitetaan ohjauspa-neelin otsikkoriviä, jossa on oletusarvoisesti teksti "CPanel".

Seuraava kuva esittää esimerkkipii riä, jossa katkaisijakomponentin ohjaus on to-teutettu ohjauspaneeliin tehdyllä kytkimellä. Katkaisijan ohjaussignaali on tässänimeltään BRK ja sitä vastaava datasolmu on liitetty kytkinkomponenttiin. Tämänjälkeen kyseinen kytkinkomponentti on liitetty ohjauspaneeliin. Kuvassa on esi-tetty myös analoginen mittari, joka on esittää virtamittarin tuottaman signaalin Iatehollisarvoksi muunnettuna.

Kuva 52. Esimerkki ohjaupaneelin käytöstä simulointimallissa



Kytkinkomponentti on yleiskäyttöinen ohjainkomponentti, eivätkä sen parametritole oletusarvoiltaan sellaisia, että toiminta olisi täysin looginen käytettäessä sitäkatkaisijan ohjaukseen siten kuin edell inen kuva esittää. Katkaisijaa kuvaava mall itoimii siten, että sisäänmenosignaalin arvo 1 (yksi) tarkoittaa, että katkaisija onauki ja 0 (nolla) tarkoittaa, että katkaisija on kiinni. Katkaisijaohjauksessa kytkin-komponentin parametreja kannattaa muuttaa siten että ne ovat seuraavassa kuvassaesitetyn kaltaiset. Parametreja pääsee muokkaamaan valitsemalla joko kytkinkom-ponentin ponnahdusvalikosta Edit Parameters tai ohjauspaneelissa olevan kytkin-kuvakkeen ponnahduvalikosta Control Properties.

Kuva 53. Kytkinkomponentin muokkaus katkaisijan ohjaukseen sopivaksi

Eo. kuvan esittämissä parametreissä otsikkona (Title) on BRK eli sama mikä oliesimerkin katkaisijan ohjaussignaalin nimi. Otsikko voidaan kyllä valita täysin va-paasti, mutta käytännössä kannattaa laittaa otsikoksi sama kuin katkaisijan ohjaus-signaalin nimi on, jolloin piiristä tulee helpommin tulkittava.

Vaikka ohjauspaneelia käyttäen voidaan simulointimall ia ohjata ajon aikana, esi-merkiksi ohjaamalla katkaisijoita, on suositeltavaa, että käsiohjausta käytetäänvain ajon alkutilanteen määrittelyyn. Tällöin voidaan kätevästi samalla simuloin-timall illa ajaa eri tilanteita erilaisilla parametreilla. Esimerkiksi simulointimall inosien väliset kytkennät voidaan valita kutakin simulointiajoa varten käsin ohjatta-vil la katkaisijoilla. Lisäksi esimerkiksi vian ajankohta voidaan antaa kätevästi liu-kusäätimellä ennen ajoa. On huomattava, että tällä tavoin simuloinneista tuleemyös toistettavia, koska tulokseen ei vaikuta käsiohjausten epämääräinen ajoitusajon aikana.

Simulointi

Sitten kun simulointimall i on valmis ja kaikki tarvittavat mittaukset ja ohjaukseton määritelty voidaan siirtyä varsinaiseen simulointivaiheeseen. Käytännössä en-



simmäinen simulointiajo paljastaa lähes aina puutteita ja/tai virheitä mallissa, jotenennen "lopull ista" simulointiajoa joudutaan yleensä tekemään jopa useitakin tes-tiajoja, joissa mall i viritetään tarkoituksenmukaisella tavalla toim ivaksi.

Simulointiajon määrittely

Suoritettavaan simulointiajoon liittyvät keskeisimmät parametrit löytyvät mall inominaisuudet määrittelevästä ikkunasta. Se saadaan esiin siirtymällä projekti-ikkunaan ja valitsemalla kyseiseen simulointimall iin li ittyvästä ponnahdusvali-kosta toiminto Properties. Esiin tuleva lomake sisältää useita sivuja parametreja,mutta useimmin tarvittavat löytyvät ensimmäiselta sivulta, joka on esitetty seuraa-vassa kuvassa.

Kuva 54. Simulointimallin ajoon liittyvät ominaisuudet määrittelevä lomake

Properties-lomakkeen saa vaihtoehtoisesti esiin myös suoraan kyseisen mallinpiirtoalusta ponnahdusvalikosta kohdasta Properties… (ks. kuva 12 sivulla 13).

Asetuksista tärkeimmät ovat ajoon liittyvät asetukset, jotka ovat kohdassa RuntimeSettings. Tarvittavia parametreja on kolme:



• simulointiajon pituus (Duration of run)

• simuloinnin aika-askel (EMTDC time step)

• tulostuksen aika-askel (PSCAD plot step).

Simulointiajon pituus on oletuksena vain 0,5 sekuntia, mutta se voidaan vapaastiasettaa mihin tahansa arvoon. Ajoaikaa ei kuitenkaan kannata asettaa huomatta-vasti tutkittavan ilmiön kestoa pidemmäksi, koska tällöin myös simulointiajo kes-tää tarpeettomana kauan.

Simuloinnin aika-askel on oletuksena 50 µs, mikä riittää useimpiin tarpeisiin. Ylei-senä periaatteenä, on että aika-askeleen tulee olla vähintään 100 kertaa pienempikuin pienimmän piirissä esiintyvän värähtelyilmiön jaksonpituus, jotta tulos olisitarkka. Toisaalta useimmiten hyväksyttävään tarkkuuteen päästään vaikka kerroinolisi 22. Oletuksena olevalla 50 µs aika-askeleella voisi siten tarkastella taajuuksianoin 900 Hz saakka.

Tulostuksen aika-askel määrää toisaalta miten tarkasti käyrät pii rretään kuvaajiinja toisaalta miten tarkasti tulokset tallennetaan mahdollisiin tulostiedostoihin. Tä-män arvo kannattaa pitää niin suurena kuin se on mahdollista ilman että tuloksenaesitettävät käyrät vääristyvät. Testausvaiheessa voi kokeilla simulointiajoa siten,että tulostuksen aika-askel on sama kuin laskennan aika-askel. Tämän jälkeen tu-lostuksen aika-askelta voi kokeilla suurentaa niin paljon kuin se on mahdollista il-man että tulosteiden ulkonäkö muuttuu. Tulostiedostojen osalta liian pieni tulos-tuksen aika-askel johtaa helposti myös varsin suuriin tiedostoihin, jotka syövät tar-peettoman paljon levytilaa.

Tulostuksen aika-askeleen näkee ja sitä voi muuttaa myös työkalurivil lä olevastalaatikosta. Tätä tapaa käytettäessä on huomattava että muutokset kohdistuvat ni-menomaan aktiivisena olevaan simulointimalli in. Työkalurivil lä on lisäksi käytettyyksikkönä sekuntia (mikä ei näy missään), kun taas Properties-lomakkeella yksik-kö on us (mikrosekunti). Tulostuksen aika-askeleen muuttaminen työkalurivinkautta on kätevää esimerkiksi testausvaiheessa haettaessa sopivaa askelpituutta.Lisäksi simulointiajon ylösajovaihetta voidaan nopeuttaa käyttämällä alussa hyvinpitkää askelta ja vaihtamalla askeleen pituus sopivaksi vasta kun lähestytään tar-kasteltavan muutosilmiön ajankohtaa. Työkaluriville kirjoitettu aika-askel tuleevoimaan sil lä hetkellä kun painetaan ENTER-näppäintä. Mikäli ajo etenee liian no-peasti se kannattaa keskeyttää ensin työkalurivin Pause-painikkeella. Jos tulostuk-sen aika-askel yritetään vaihtaa pienemmäksi kuin laskennan aika-askel ohjelmamuuttaa tulostuksen aika-askeleen samaksi kuin laskennan aika-askel.

Mikäli simuloinnin tulokset haluaa tallentaa ASCII-muodossa tulostiedostoihin,tulee kohtaan Save channels to disk laittaa Yes, jonka jälkeen kohtaan Output filevoi määritellä tulostustiedoston nimen. Tulostustiedoston nimelle ei tule antaa mi-tään päätettä.

Erityisesti malleissa, jossa on pyöriviä koneita saattaa simulointimall in ylösajoontarvittava aika ennen tutkittavaa muutosilmiötä olla suhteellisin suuri. Tätä varten



PSCAD/EMTDC sisältää mahdollisuuden ottaa ns. tilannevedoksen (Snapshot)simuloinnista. Tämä tarkoittaa sitä, että simulointimall in tila tietyllä hetkellä tal-lennetaan tiedostoon. Seuraavalla kerralla simulointi voidaan aloittaa sitten tuostaaiemmin määritellystä tiedostosta. Tilannevedoksen käyttöä varten mall issa tarvi-taan parametria Timed snapshot(s). Kun sitten simulointiajon käynnistyksessä ha-lutaan lähteä liikkeelle tallennetusta tilannevedoksesta valitaan käynnistystavaksi(Startup method) Snaphot from file.

Multiple run kohdassa voidaan määritellä ns. moniajotoiminto, jossa ajo toistetaanesim. tietyn parametrin arvoa vaihdellen. Moniajo voidaan kuitenkin määritellä jatoteuttaa huomattavasti helpommin pääkirjastosta löytyvää Multiple Run kompo-nenttia käyttäen.

M ultipleRun

Ch. 1 V1

M eas-Enab

.

.

.

Kuva 55. Multiple Run komponentti

Simulointiajon käynnistys, keskeytys ja pysäytys

Simulointiajo käynnistyy työkalurivin Run-painikkeella. Ajon käynnistyessä esiintulee ensin joksikin aikaa ilmoituksia simulointimalli n kääntämiseen liittyen. Kunajo on käynnissä tulee myös pääosa Run-painikkeen oikealla puolella olevista pai-nikkeista aktiivisiksi (ks. seur. kuva). Ajon aikana työkalurivin oikeassa päässäpyörii sähköiskun saavaa ristikkopylvästä esittävä animaatio.

Kuva 56. Simulointiajoon liittyvät painikkeet

Run

Stop

Pause

Frame advance

Take snapshot

Simulointiajonaikana näkyväanimoitu ku-vake



Simulointiajon aikana ohjelman ikkunan alalaidan tilarivil lä kerrotaan mitenmonta prosenttia ajosta on laskettu ja simuloinnissa menossa oleva aika (sekuntei-na). Ajo päättyy kun saavutetaan määritelty simuloitava aika (Duration of run).Tarvittaessa simuloinnin voi lopettaa tätä ennen Stop-painikkeella. Pause-painikkeella ajon voi keskeyttää tarvittaessa esim. tulosten lähempää tarkasteluatai ohjaustoimenpiteitä varten. Ajo jatkuu kun Pause-painiketta painetaan toistami-seen. Kun ajo on keskeytettynä Pause-painikkeella tulee myös Frame advance-painike aktiiviseksi. Tällä painikkeella ajoa saadaan yhdellä painalluksella ainatulostuksen aika-askeleen (PSCAD plot step) verran eteenpäin.

Ajon aikana käytettävissä on myös Take snapshot-painike, jolla voidaan käsivarai-sesti ottaa ajosta tilannevedos vapaasti valittavana ajankohtana. Tämä on siisvaihtoehtoinen tapa Properties-valikon kohteelle Timed snapshot(s). Takesnapshot-painiketta käytettäessä tilannevedos talletetaan tiedostoon nimeltäruntime.snp.

Simuloinnin tulokset

Simuloinnin tuloksena saatavat käyrät ovat ajon jälkeen näkyvil lä simulointimal-li in määritellyissä kuvaajissa. Ajon dokumentoimiseksi voidaan simulointimallitulostaa kirjoittimelle. Tätä ennen voi kuvaajia tarvittaessa muokata niin, että niis-sä haettu ilmiö tulee selvemmin esil le. Yleensä ensimmäiseksi pitää kuvaajanpystyakseli skaalata sopivasti. Tähän on kaksi vaihtoehtoa:

• skaalataan y-akseli ääriarvoihin: Auto Range Y (Actual)

• skaalataan y-akseli älykkäästi: Auto Range Y (Smart)

Näistä ensinmainittu toiminto asettaa pystyakselin rajat siten, että ne määräytyvätkäyrän minimi ja maksimiarvojen perusteella. Älykkäällä skaalauksella rajausmääritetaan siten, että rajat osuvat sopiviin tasalukuihin.

Skaalaustoiminnot löytyvät ponnahdusvalikosta, jonka muoto on erilainen riippuensiitä, osoitetaanko hii rellä kuvaajaa vai kaavion otsikko. Kuvaajaan liittyvästä va-likosta voidaan tehdä vain kyseistä kuvaajaa koskevia toimintoja. Kaavion pon-nahdusvalikosta tehdyt skaalaustoiminnot kohdistuvat kaikkiin kaavioissa oleviinkuvaaji in.



Kuva 57. Kuvaajan ponnahdusvalikko

Kuva 58. Kaavion ponnahdusvalikko



Kuvaajan vaaka-akseli määräytyy oletusarvoisesti simulointiajon keston perus-teella, mutta ne voidaan asettaa zoom-toiminnolla (Zoom on/off) halutulle aikavä-lil le. Vaaka-akselin automaattinen skaalaustoiminto (AutoRange X) palauttaa as-teikon aina simulointiajon keston mukaiseksi.

Zoom-toiminto käynnistetään joko kuvaajan ponnahdusvalikosta tai painamalla Z-näppäintä (hiiren ollessa halutun kuvaajan päällä). Tällöin hiiriosoittimen kohdallekuvaajaan tulee pystysuora viiva. Zoomaus tehdään painamalla hiiren vasen paini-ke alas ja vetämällä hiirtä oikealle zoomattavan alueen loppuun. Hiiren painikkeenollessa alhaalla zoomattava alue on se joka jää kahden pystysuoran viivan väliin.Alueen rajat (t1, t2), pituus (dt) ja pituuden käänteisarvo (idt) näkyvät tuolloin ku-vaajan alapuolella. Kun hiiri vapautetaan kuvaaja piirretään uudelleen määritellynvaaka-akselin rajauksen mukaisesti. Zoomauksen voi perua valitsemalla ponnah-dusvalikosta Zoom undo tai painamalla Z-näppäintä (iso z-kirjain). Ohjelman ny-kyisessä versiossa perättäisiä zoomauksia tehtäessä peruutus onnistuu vain edelli-seen zoomaukseen.

Kuva 59. Kuvaajan zoomaus

Mikäli ajo on tarkoitus toistaa kannattaa sopivat kuvaajien asteikkomäärityksettallentaa valitsemalla ponnahdusvalikosta Save Current Settings to Default. Tämätoiminto koskee kaikkia saman kaavion kuvaajia kun se tehdään kaavion ponnah-dusvalikosta.

Kuvaajissa on myös ns. hiusristikkotoiminto (Cross hairs), jolla voidaan tutkiatarkemmin haluttua käyrää. Hiusristikko voi olla joko käyrään sidottu (Tracking)tai vapaasti liikkuva (Non-tracking). Hiusristikon ollessa käyrään sidottu määräähiiren sijainti ristikon pystyviivan paikan aika-akselil la ja vaakaviiva määräytyytarkasteltavan käyrän arvosta ko. pisteessä.

Hiusristikkotoiminto voidaan valita joko kuvaajan ponnahdusvalikosta tai pi-kanäppäimillä. Käyrään sidottu hiusristikko saadaan esiin X-näppäimellä (pieni x)ja vapaasti li ikkuva X-näppäimellä (iso X). Käytettäessä käyrään sidottua hiusris-tikkoa kuvaajassa, jossa on useita käyriä, voidaan seurattavaa käyrää vaihtaa N- jaP-näppäimillä (seuraava/edell inen). Hiusristikkotoiminnossa kuvaajan alapuolellaesitetään aina ko. pisteen koordinaatit.



Kuva 60. Hiusristikkotoiminnon valikko

Kuva 61. Hiusristikkotoiminto kun seurataan tiettyä käyrää



Hiusristikkotoiminnossa voidaan hiirellä vetämällä (painike alas painettuna) voi-daan määrittää mm. kahden eri pisteen välinen etäisyys. Tämä tieto samoin kuinetäisyyksien käänteisarvot näkyvät kuvaajan alapuolella niin kauan kuin hii renpainike on alaspainettuna. Tällä tavoin voidaan määrittää esimerkiksi mielivaltai-sen signaalin taajuus kun mitataan signaalin jaksonpituus.

Kuva 62. Kahden pisteen etäisyyden mittaaminen hiusristikkotoiminnolla

Simulointimall i ja siinä olevat kuvaajat voidaan tulostaa paperille valitsemallapiirtoalustan ponnahdusvalikosta Print. Tämän jälkeen tulee esiin lomake, jossavoidaan asetella kirjoittimen asetukset. Ohjelman tässä versiossa toimii vain vaih-toehto Current page (preview), jossa OK:n painalluksen jälkeen tulee esiin esikat-seluikkuna. Esikatseluikkunassa kyseinen simulointimallin sivu esitetään sitenkuin se tulee tulostumaan paperille. Tässä ikkunassa työkalurivil lä on painikkeet,joil la tulostustapaa voidaan vielä muuttaa ennen tulostusta. Tulostus voidaan myösperuuttaa vielä tässä vaiheessa. Esikatseluikkunan painikerivistö on esitetty seu-raavassa kuvassa. Näiden lisäksi painikerivistössä on neljä painiketta, jotka eivätole vielä ohjelman tässä versiossa käytössä.

Kuva 63. Esikatseluikkunan työkalurivi

Esikatseluikkunan painikkeil la saadaan aikaan seuraavat toiminnot:

• Quit Print Preview peruuttaa tulostuksen

• Print Page tulostaa sivun

Quit Print Preview

Print Page

Portrait View

Landscape View

Print to Fit

Print Actual Size



• Portraid View ja Landscape View määräävät paperin suunnan: vain toinen voiolla valittuna (harmaa) ja oletussuunta määräytyy piirtoalusta asetusten perus-teella

• Print to Fit sovittaa kuvan kirjoittimen asetuksissa määrätylle arkille (oletus)

• Print Actual Size valitsee tulostuksen luonnollisessa koossa siten, että kuvajaetaan tarvittaessa useammalle arkil le (vaihtoehtoinen Print to Fit valinnankanssa)

Simuloinnin tulokset on mahdollista tallentaa myös tiedostoihin myöhempää kä-sittelyä varten. Tällöin simulointiajon määrittelyissä on ennen ajoa laitettava Savechannels to disk kohtaan valinnaksi Yes. Lisäksi kohtaan Output file tulee määri-tellä sopiva tulostiedostojen nimi (ilman päätettä).

Simulointiajon aluksi PSCAD/ETMDC luo hakemiston xxxx.emt missä xxxx onsimulointimall ille tallennettaessa annettu nimi. Hakemistoon tallennetaan simu-lointimallin perusteella tehdyt fortran-tiedostot sekä niistä käännetty simuloin-tiajossa käytettävä ajettava ohjelmatiedosto (xxxx.exe). Tähän samaan hakemis-toon tallentuvat myös tulostiedostot. Tallennettavien ulostulokanavien tiedot ovattiedostossa yyyy.inf, missä yyyy on tulostiedostolle (Output file) määritelty nimi.Simuloinnin tuloksena syntyvä data tallentuu tiedostoon yyyy.out (mikäli simu-lointimallissa on enintään 10 ulostulostulokanavaa) tai tiedostoihin yyyyN.out(kun ulostulokanavia on yli 10), missä N on tiedoston järjestysnumero. Out-tiedostojen määrä riippuu siis tallennettavien ulostulokanavien määrästä. Yhteenout-tiedostoon tallennetaan aina 10-kanavaa siten että tiedostoon, jonka järjestys-numero on 1, tallennetaan inf-tiedostossa määritellyistä kanavista kymmenen en-simmäistä, tiedostoon numero 2 seuraavat kymmenen jne. Tulostiedostot ovat as-cii -muotoisia ja niistä voidaan pii rtää kuvaajia sopivil la työkaluil la.

Simulointien dokumentointi

Sekä simulointimall in että simulointitulosten dokumentointiin on käytettävissäuseita eri tapoja. Simulointimalli, jossa tulokset on esitetty kuvaajissa voidaanedellä esitetyllä tavalla tulostaa suoraan paperille. Mikäli tavoitteena on laatia si-muloinneista raportti käyttäen esimerkiksi Word-tekstinkäsittelyohjelmaa, voidaanPSCAD/EMTDC:ssä olevat kuvat viedä Windowsin leikepöydän kautta Word-dokumenttiin.

Kuvien vienti tapahtuu ns. metafile-muodossa. Simulointimallista pitää aina ensinvalita mitkä osat halutaan viedä toiseen sovellukseen. Mikäli halutaan viedä kaikkimitä pii rtoalustalla on voidaan käyttää päävalikon valintaa Edit -> Select All . Kunkohde on valittu (vilkkuu harmaana) se saadaan vietyä leikepöydälle valitsemallapäävalikosta Edit -> Export -> Clipboard. Tämän jälkeen kohdesovelluksessavalitaan vain Paste tai Lii tä ja kuva tulee esiin. Käytännössä kuvan kokoa voidaanjoutua muuttamaan tämän jälkeen paremmin kohdesovellukseen sopivaksi.



Kaavion (Plot) ponnahdusvalikossa on erikseen valinta viennil le, jonka avulla ky-seinen kaavio voidaan kätevästi viedä kohdesovellukseen. Kyseistä toimintoakäytettäessä kaavio on kuitenkin ensin valittava niin, että sen reunoill e tulevat pu-naisen neliöt. Tämän jälkeen ponnahdusvalikon valinta Export -> Clipboard toi-mii.

Kuva 64. Kaavion vienti toiseen sovellukseen

Mistä lisää tietoa?

PSCAD/EMTDC on varsin laaja ohjelmisto ja tässä oppaassa on keskitytty vainperusasioihin. Lisäksi eri komponenttimallien ominaisuuksiin ei tässä oppaassa olejuurikaan perehdytty. Helpotusta tiedonjanoon antaa ohjelman avustetoiminto, jo-ka on toteutettu html-tekniikalla. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että Help-valinta käynnistää aina selaimen (esim. Internet Explorer tai Netscape Navigator).Avusteisiin pääsee päävalikon lisäksi eri komponenttien ponnahdusvalikosta ja pa-rametrilomakkeiden Help-painikkeella. Viimeksimainittu vie suoraan kyseistäkomponenttia käsittelevälle sivulle.



Kuva 65. Esimerkki komponentin ohjesivusta

Edellä olevassa kuvassa näkyy myös aina vasempaan laitaan tuleva sisällysluette-lo, josta voi sii rtyä suoraan eri aiheisiin. Sisällysluettelon alaosassa on tavallaanväli lehtinä esitetty erikseen PSCAD ja EMTDC. PSCADin puolella käsitelläängraafista käyttöli ittymää koskevat asiat ja EMTDC:n puolella käsitellään sittenvarsinaiseen simulointiohjelmaan ja komponenttimalleihin liittyviä asioista.

Ohjelmassa on käytössä myös ns. FlyBy-avusteet. Kun hii ri on tietyn komponentinpäällä tulee esiin keltainen laatikko sisältäen komponentin nimen ja mahdolli sestijotain lisäinformaatiota. FlyBy-avusteita on määritelty erikseen myös komponent-tien liittimille; viemällä hii ren osoitin komponentissa olevan liittimen päälle saa-daan lisätietoja liittimestä. Näin voidaan selvittää kätevästi esimerkiksi mikä sig-naali johonkin ohjausli ittimeen tulee kytkeä.



Kuva 66. Tasasuuntaajamallin FlyBy-avuste liittimelle AO

PSCAD/EMTDC:n mukana tulee lisäksi joukko esimerkkitiedostoja, joiden avullavoi tutustua ohjelmiston ominaisuuksiin.

Ja ei sitten muuta kuin…

HAPPY SIMULATION !

Documents

PSCAD / ETMDC - simulointiohjelmalipas.uwasa.fi/~kauhanie/PSCADV3_opus30.pdf · huomioon PSCAD/EMTDC ohjelmaan päivitysversioden myötä tulleet muutokset. Tämän opas perustuu