pscad – simulointiohjelmalipas.uwasa.fi/~kauhanie/pscadv4_opus10.pdf · pscad-ohjelmassa tietyn...

Versio 1.0

. . . . . . . . . .

. . . . . .. . . .

Kimmo Kauhaniemi & Olavi Mäkinen

PSCAD – simulointiohjelma

Käytön perusteet

© Kimmo Kauhaniemi & Olavi Mäkinen, 2004

Alkusanat

Tämä opas on tarkoitettu erityisesti uusille PSCAD-simulointiohjelman käyttäjille ja se soveltuu sekä itseopiskeluun että erilaisten kurssien oppimateriaaliksi. Ta-voitteena on ollut esittää havainnollisesti vaihe vaiheelta ohjelman eri toiminnot ja samalla opastaa lukijaa tämän vaativan työkalun käyttöön liittyvissä asioissa.

Oppaassa keskitytään nimenomaan käytön perusteisiin. Pääasiassa tämä tarkoittaa tutustumista ohjelman käyttöliittymään ja simulointimallin 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 tarkoitetusta työkalusta, oletuksen on myös, että lukija tuntee ainakin sähkötekniikan – erityi-sesti vaihtovirtapiirien – perusteet. Ohjelman tehokas käyttö edellyttää kuitenkin kaikkien sähkövoimajärjestelmissä käytettävien laitteiden tuntemista.

Tämä on ensimmäinen versio erityisesti PSCAD versiota 4.0 varten tehdystä op-paasta. Tämä opas perustuu aiemmin PSCAD versiolle 3.0 tehtyyn oppaaseen. Uuden ohjelmaversion myötä PSCAD-ohjelman käyttöliittymä on kuitenkin mer-kittävästi muuttunut, minkä vuoksi vain osa aiemmassa oppaassa olleesta aineis-tosta on ollut käyttökelpoista. Kyse on siis käytännössä kokonaan uudesta oppaas-ta. Myös oppaan nimeä on hieman muutettu tässä yhteydessä, sillä ohjelman ni-mestä on jätetty pois ”simulointikoneen” nimi, EMTDC, mikä on ollut myös tä-män ohjelmistotoimittajan käytäntönä uusimmassa ohjelmistoon liittyvässä mate-riaalissa.

Koska ohjelmisto ja siihen liittyvä lähdemateriaali on poikkeuksetta englanninkie-listä, olemme tämän teoksen myötä joutuneet määrittelemään suomenkielisiä vas-tineita useillekin termeille. Kommentteja käännösten toimivuudesta ja etenkin pa-rannusehdotuksia otammekin mielellämme vastaan kaikilta lukijoilta.

Vaasassa 04.01.2004

Tekijät

TEKIJÄNOIKEUKSISTA

Tämä on sähköisessä muodossa (PDF-tiedostona) julkaistu teos, jota koskevat normaalit tekijänoikeussäännökset. Tekijät antavat kuitenkin luvan teoksen levittämiseen sähköisessä tai muussa muodossa edellyttäen, että sisältöä ei millään tavoin muuteta. Teoksen levityksestä ei saa periä muuta maksua kuin mahdollisesta mediasta aiheutuvat kulut.

© Kimmo Kauhaniemi & Olavi Mäkinen, 2004. 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.

Sisällysluettelo

Johdanto ............................................................................................................ 1

Käyttöliittymä ja sen osat ................................................................................ 1

Päävalikko ............................................................................................. 3

Työkalupalkki ......................................................................................... 3

Tilarivi .................................................................................................... 4

Työtila .................................................................................................... 4

Tulosteikkuna......................................................................................... 5

Editori..................................................................................................... 5

Simulointimallin kokoaminen ....................................................................... 10

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

Simulointimallin kokoaminen................................................................ 13

Komponenttien valinta ..................................................................... 14

Komponenttien kopiointi .................................................................. 14

Komponenttivalikko ja komponenttipalkit ......................................... 15

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

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

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

Yksiviivaesitys ja signaalivektorit ..................................................... 22

Komponenttien tuhoaminen............................................................. 24

Toimintojen peruminen .................................................................... 24

Komponenttien parametrointi............................................................... 24

Mittausten määrittely............................................................................ 28

Mittaussignaalien luonti ................................................................... 29

Signaalit ulostulokanaviin ................................................................ 31

Kuvaajien luonti ............................................................................... 32

Ulostulokanavan liittäminen kuvaajaan............................................ 34

Simulointimallin toiminnan määrittely ......................................................... 38

Automaattinen ohjaus .......................................................................... 39

Käsiohjaus ........................................................................................... 44

Simulointi ......................................................................................................... 48

Simulointiajon määrittely ...................................................................... 48

Simulointiajon käynnistys, keskeytys ja pysäytys ................................ 51

Simulointimallin testaus ....................................................................... 52

Kuvaajien muokkaaminen.................................................................... 52

Tulostus kirjoittimelle............................................................................ 58

Tulosten tallennus tiedostoon .............................................................. 58

Simulointien dokumentointi .......................................................................... 59

Mistä lisää tietoa? ........................................................................................... 61

Linkit ................................................................................................................. 63

PSCAD-simulointiohjelma – Käytön perusteet

© Kimmo Kauhaniemi & Olavi Mäkinen, 2004 1

Johdanto

PSCAD on sähköverkon transienttien eli nopeiden muutosilmiöiden simulointiin tarkoitettu työkalu. Kyse on sähköverkon perussuureiden – virtojen ja jännitteiden – simuloinnista aikatasossa, eli tuloksena ovat näiden suureiden kuvaajat ajan funktiona. Sähköverkon mallin lisäksi simuloitavaan malliin sisällytetään tavalli-sesti mm. erilaisia sähkökoneita kuvaavia malleja sekä mittaus- ja säätöpiirejä ku-vaavia malleja. Näiden avulla tuloksiin voidaan sisällyttää kaikkien tarkasteltavan ilmiön ja järjestelmän kannalta olennaisten suureiden käyttäytyminen aikatasossa.

PSCAD perustuu alun perin prof. Hermann W. Dommelin (University of British Columbia, Vancouver, Kanada) kehittämään menetelmään ja sen sovelluksena syntyneeseen EMTP ohjelmaan (ElectroMagnetic Transient Program). Tässä me-netelmässä järjestelmän tilasuureita sitovat differentiaaliyhtälöt ratkaistaan numee-rista integrointimenetelmää käyttäen ajankohtina t = 0, t = ∆t, t = 2∆t, t = 3∆t jne. Aika-askel ∆t on tavallisesti mikrosekuntien luokkaa ja se voi alimmillaan olla jo-pa pikosekunteja. Oletusarvo on 50 mikrosekuntia, mikä on sopiva arvo useimmis-sa tapauksissa.

Käyttöliittymä ja sen osat

Kun PSCAD on käynnistetty, tulee kuvaruudulle suurin piirtein seuraavassa ku-vassa esitetyn kaltainen ikkuna. Ulkoasu ja sisältö riippuvat siitä mitä käyttöliitty-män osia on valittu näkyviin ja miten ne on aseteltu ohjelman pääikkunaan. Käyt-töliittymä koostuu useista elementeistä (ali-ikkunoista ja työkalupaleteista), jotka voivat olla telakoituina tiettyyn reunaan pääikkunassa tai sitten ns. kelluvina ele-mentteinä. Kuvassa 2 on esitetty esimerkki ohjelman käyttöliittymästä kun sen elementit on muutettu kelluviksi. Ohjelman käyttämä uusimman Windows stan-dardin mukainen ikkunointitekniikka mahdollistaa käyttöliittymän vapaan muok-kauksen omien mieltymysten ja kulloisenkin tarpeen mukaiseksi. Käyttöliittymän elementtien käsittelyä ei tässä oppaassa käsitellä sen tarkemmin, koska toiminnot lienevät käyttäjälle jo tuttuja muista Windows sovelluksista.



Kuva 1. Ohjelman käyttöliittymä.

Kuva 2. Ohjelman käyttöliittymä kun elementit muutettu kelluviksi



Päävalikko

Käyttöliittymä sisältää normaalin Windows-sovelluksen tapaan päävalikon, josta eri toiminnot voidaan valita.

Kuva 3. Päävalikko

Päävalikon kohdasta File löytyvät tiedostojen avaamiseen ja tallettamiseen sekä tulostamiseen käytettävät toiminnot. Kohdasta Edit löytyy normaalien editointi-toimintojen lisäksi ohjelman asetusten muuttamiseen käytettävä toiminto Works-pace Settings. Käyttöliittymän eri osat voidaan valita näkyviin tai piilotettavaksi kohdasta View. Simuloinnissa käytettävät toiminnot löytyvät päävalikon kohdasta Build. Valikon kohdasta Window löytyvät ikkunoiden hallintaan tarvittavat ko-mennot ja ohjelman käyttöohjeisiin pääsee käsiksi kohdasta Help.

Työkalupalkki

Ohjelman työkalupalkki (Main Toolbar) löytyy tavallisesti heti päävalikon alapuo-lelta. Se voidaan kuitenkin tarvittaessa siirtää johonkin muuhun kohtaan ikkunassa tai piilottaa kokonaan poistamalla ruksi päävalikon kohdasta View -> Main Tool-bar .

Kuva 4. Työkalupalkki

Työkalupalkin lisäksi PSCAD ohjelmassa on esillä valinnaisesti joukko muitakin painikkeita sisältäviä palkkeja. Niistä tässä oppaasta käytetään nimikettä paini-palkki yhdessä kyseisen painikepalkin englanninkielisen nimityksen kanssa.

Päävalikko

PSCAD-ohjelmassa tietyn toiminnon aikaansaamiseksi on olemassa monta tapaa. Mikäli tietty toiminto löytyy myös päävalikosta se maini-taan kyseistä toimintoa käsittelevässä kohdassa. Päävalikossa tehtävä valinta esitetään tekstissä valikon avainsanoja käyttäen siten, että nii-den väliin sijoitetaan nuoli. Esim. File -> Print Page tarkoittaa, että päävalikon kohdasta File valitaan kohta Print Page.



Tilarivi

Ohjelman pääikkunan alalaitaan sijoittuvan tilarivin saa näkyviin tai piiloon pääva-likon toiminnolla View -> Status Bar . Tilarivillä esitetään ohjelman kulloiseenkin toimintoon liittyvä lyhyt viesti ja osoittimen kulloisetkin koordinaatit. Lisäksi rivin oikeassa laidassa esitetään animoitu hammasrataskuva silloin kun simulointi on käynnissä.

Kuva 5. Tilarivi

Työtila

Nimitystä työtila (Workspace) käytetään ikkunasta, joka esittää muistiin ladatut tiedostot ja niiden sisällön ns. hakemistopuuna. Hakemistopuu muodostuu haarois-ta, jotka voidaan piilottaa tai avata näpäyttämällä tekstirivin alussa olevaa pientä neliötä hiiren vasemmalla näppäimellä. Mikäli neliön sisässä on miinus-merkki, näpäytys hiirellä sulkee haaran. Vastaavasti näpäytettäessä hiirellä neliötä, jonka sisällä on plus-merkki avaa haaran.

Kuva 6. Työtila

Työtila on oletusarvoisesti pääikkunan vasemmassa laidassa, mutta se voidaan si-joittaa vapaasti haluttuun kohtaan tai tarvittaessa piilottaa kokonaan.

Ohjelman käynnistyessä ladataan työtilaan aina automaattisesti pääkirjasto (Master Library). Myös muut kirjastot ja simulointimallit, jotka ovat olleet ladattuina työti-laan, kun ohjelma on suljettu, saadaan latautumaan automaattisesti ohjelmaa seu-raavan kerran käynnistettäessä valitsemalla päävalikosta Edit -> Workspace Set-tings ja ruksaamalla sieltä kohta Reload projects at star tup. Työtilassa kirjaston ja simulointimallin nimi näkyy ilman ko. tiedoston tunnistetta, joka kirjastoilla on

Tämä haara voidaan avata.

Tämä haara voidaan sulkea.



psl ja simulointimalleilla psc. Tiedoston nimen perässä on suluissa erikseen selko-kielinen kuvaus, mikäli kyseiselle tiedostolle sellainen on määritelty.

Työtilaan ladatut tiedostot näkyvät hakemistopuun juuritasolla ja sisältö näkyy sit-ten jaoteltuna puun haaroihin. Ellei haaroja ole avattu, ovat työtilassa näkyvillä ai-noastaan ladatut tiedostot. Tiedostonimen edessä oleva kuvake kertoo tiedoston tyypin ja simulointimallien osalta myös onko kyseinen malli aktiivinen. Ohjelman tietyt toiminnot kohdistuvat vain aktiivisen olevaan simulointimalliin.

Kuva 7. Työtilan tiedostojen kuvakkeet ja niiden merkitys.

Tulosteikkuna

Tulosteikkunaan (Output) tulevat ohjelman eri toimintojen aiheuttamat viestit. Tu-losteikkuna koostuu kolmesta eri välilehdestä, joissa kaikissa on tekstimuotoisia tietoja esitettynä hakemistopuussa. Välilehdellä Build on esitettynä ladattuihin tie-dostoihin ja simulointimallien kääntämiseen liittyviä viestejä. Välilehdellä Runti-me esitetään simulointiajoon liittyvät viestit. Ohjelman etsintätoiminnon (Find) tu-lokset tulevat välilehdelle Search.

Kuva 8. Tuloste-ikkuna.

Tulosteikkuna on oletusarvoisesti pääikkunan alalaidassa mutta se voidaan sijoit-taa vapaasti haluttuun kohtaan tai tarvittaessa piilottaa kokonaan.

Editori

Keskeisin osa ohjelman käyttöliittymää on editori (Design Editor), jonka kautta tapahtuu simulointimallin kokoaminen. Samaa editoria käytetään myös määriteltä-essä simulointimallin osia, ns. komponenttimalleja. Editorissa on kahdeksan eri näkymää, joista tärkein on piirikaavio (Circuit). Eri näkymät valitaan ikkunan ala-laidassa olevien välilehtien avulla. Välilehtien kautta pääsee myös esimerkiksi kat-somaan mallista käännettyä fortran-koodia (välilehti Fortran).

Kirjasto Simulointimalli (ei aktiivinen) Simulointimalli (aktiivinen)



Kuva 9. Editori.

Tietyn simulointimallin tai kirjaston sisältävä Editori avataan tuplaklikkaamalla kyseisen tiedoston nimeä työtilassa. Vaihtoehtoisesti editori saadaan auki näpäyt-tämällä kyseisen tiedoston nimen päällä hiiren oikeanpuoleista näppäintä, jolloin esiin tulee ns. ponnahdusvalikko (ks. seur. kuva). Valitsemalla tästä valikosta Open avautuu kyseinen simulointimalli tai kirjasto editori-ikkunaan. Editoreita voi olla avoinna useita ja niiden järjestystä voi muokata mm. päävalikon kohdasta Windows löytyvillä valinnoilla. Sitä kautta saa myös siirrettyä päällimmäiseksi (näkyviin) haluamansa simulointimallin editorin.

PSCAD ohjelmassa käytetään useassa toiminnossa hiiren oikeanpuo-leisella näppäimellä avautuvaa ponnahdusvalikkoa. Ponnahdusvalikon sisältö riippuu hiiriosoittimen sijainnista näppäintä painettaessa. Tässä oppaassa kohdat, joissa on kyse nimenomaan hiiren oikeanpuoleisella näppäimellä avautuvasta ponnahdusvalikosta, on merkitty marginaa-lissa olevalla hiiren kuvakkeella.



Kuva 10. Editorin avaaminen työtilan ponnahdusvalikosta.

Editori-ikkunassa näkyy piirikaavioista tavallisesti vain osa. Ulkopuolelle jäävät osat saa näkyviin normaaliin Windows käyttöliittymän tapaan ikkunan reunoilla olevien vierityspalkkien avulla. Piirikaaviota voidaan myös vierittää vetämällä sitä hiiren avulla. Tämä toiminto saadaan käyttöön näpäyttämällä hiirellä työkalupalkin painiketta Pan. Hiiren kursori muuttuu tällöin käden kuvaksi. Toiminnosta poistu-taan painamalla toistamiseen Pan painiketta. Vaihtoehtoisesti tämä toiminto saa-daan käyttöön pitämällä CTRL- ja SHIFT-näppäimet pohjaan painettuna ja vetämäl-lä piirikaaviota hiirellä. Tällöin hiiri muuttuu käden kuvaksi vain kun hiiren vasen-ta näppäintä painetaan.

Työkalupalkin ja myös muiden painikepalkkien painikkeisiin viitataan tässä oppaassa painikkeiden englanninkielisillä nimillä, jotka tulevat näkyviin, jos hiiren kursorin antaa olla painikkeen päällä pienen het-ken. Oikean painikkeen löytämisen helpottamiseksi kyseisen painik-keen kuva esitetään myös tekstin vasemmassa marginaalissa painik-keen nimen kohdalla.



Kuva 11. Piirikaavion vieritys hiirellä vetämällä.

Näkyvissä olevan piirikaavion skaalausta voi muuttaa työkalurivillä olevien Zoom In ja Zoom Out -painikkeiden avulla. Samat toiminnot saadaan aikaan myös nu-meronäppäimistön PLUS-ja MIINUS-näppäimillä. Tällöin toimintoon tulee suuren-nettaessa keskitys-ominaisuus, jossa suurennetun piirikaavion keskikohta määräy-tyy suurin piirtein hiiren sijainnin perusteella.

Työkalupalkissa on myös Zoom In/Out alasvetolista, josta piirikaavion skaalauk-sen voi valita väliltä 25 – 200 %. Normaali skaalaus PSCADissä on 150 %, jolloin kaikki tekstit ovat vielä selkeästi luettavissa.

Myös pääkirjaston sisältö esitetään editorin piirikaaviossa kuten simulointimallit-kin. Seuraavassa kuvassa on esimerkkinä skaalauksesta kuva pääkirjastosta suu-rennettuna niin, että se näkyy kokonaisuudessaan. Yksityiskohdat eivät kuitenkaan erotu kovin hyvin.

PSCADissä useiden toimintojen aikaansaamiseksi on olemassa myös näppäinoikotie. Tekstin ne kohdat, joissa on esitelty johonkin toimin-toon liittyvä näppäinoikotie, on merkitty marginaalissa olevalla näp-päimistön kuvakkeella.



Kuva 12. Pääkirjasto suurennettuna niin, että se näkyy kokonaan.

Pääkirjaston vasemmassa yläkulmassa on ryhmä kuvakkeita, jotka eivät ole varsi-naisesti komponentteja vaan ns. sivumodulien kuvakkeita. Näiden sivumodulien sisään on komponentteja lajiteltu niiden tyypin mukaan. Sivumodulin saa auki kaksoisnäpäyttämällä kuvaketta hiirellä. Sivumodulista pääsee takaisin BACKSPA-

CE-näppäimellä tai valitsemalla piirtoalustan tyhjästä kohdasta esiin tulevasta pon-nahdusvalikosta Up one module.

SIVUMODULI PSCAD:n simulointimallit ja myös komponenttimallikirjastot voidaan tehdä modulaarisiksi. Tämä tarkoittaa sitä, että esimerkiksi osa simu-lointimallista voidaan piilottaa moduliin, joka näkyy ylemmän tason piirikaaviossa vain halutunlaisena kuvakkeena.

PIIRTOALUSTA Tyhjää valkoista pohjaa tai ”paperia” , jolle editorin piirikaavio piirre-tään, kutsutaan tässä oppaassa piirtoalustaksi. Piirtoalustalla on oma ponnahdusvalikkonsa, jonka saa esille näpäyttämällä hiiren oikean-puoleisella näppäimellä piirtoalusta tyhjää kohtaa.



Kuva 13. Siirtyminen sivumodulista takaisin ylemmän tason sivul-le/piirikaavioon piirtoalustan ponnahdusvalikon avulla.

Simulointimallin kokoaminen

Alkutoimet

Uuden simulointimallin luominen voidaan aloittaa kolmella eri tavalla:

• Valitaan valikosta File -> New -> Case

• Painetaan työkalurivin painiketta New

• Näppäintoiminnolla CTRL + N

Tämä toiminto luo työtilaan uuden simulointimallin nimeltä noname eli "nimetön". Uusi simulointimalli kannattaa tallentaa ensimmäisen kerran jo työn alkuvaihees-sa, jolloin sille voi antaa kenties kuvaavamman nimen. Tämän jälkeen mallin voi tallentaa aika ajoin kätevästi vain painamalla työkalurivin painiketta Save active project. Huomaa että tällöin tallennus kohdistuu vain aktiivisena olevaan simu-lointimalliin. Simulointimalli aktivoidaan valitsemalla Set as Active työtilassa olevasta mallin nimestä avautuvasta ponnahdusvalikosta.



Kuva 14. Simulointimallin asettaminen aktiiviseksi.

Tallentamalla työ aika ajoin vältetään tilanne, jossa ohjelman jostain syystä kaatu-essa tehty työ menetetään kokonaan. Ohjelma voidaan määrittää myös tallenta-maan aktiivinen työ määräajoin asetuksista löytyvällä valinnalla (Edit -> Works-pace Settings).

Simulointimallin voi tallentaa myös mallin nimestä avautuvan valikon komennoil-la Save tai Save as (ks. kuva 14). Myös ohjelman päävalikosta löytyvät komennot File -> Save Active Project ja File -> Save Project As simulointimallin tallen-nukseen. Aktiivinen projekti tallentuu myös näppäinkomennolla CTRL + S.

Ennen kuin simulointimallia alkaa kasata, kannattaa tarkistaa piirtoalustan koko. Piirikaavion kokoasetuksiin pääsee käsiksi napauttamalla kaavion tyhjää kohtaa hiiren oikealla näppäimellä, jolloin esiin tulevasta ponnahdusvalikosta valitaan Page Setup. Tällä valinnalla saadaan esiin kuvassa 16 esitetty lomake, jossa kohdassa Paper Size valitaan piirtoalustan paperikoko. Kohdassa Orientation voidaan vaihtaa alusta suunta (pysty/vaaka).



Kuva 15. Piirtoalustan ponnahdusvalikko

Kuva 16. Piirtoalustan sivuasetukset

Käytännössä valittavissa oleva paperikoko vaikuttaa myös siihen miten simuloin-timalli tulostuu paperille. Mikäli piirtoalustan koko on suurempi kuin kirjoittimen paperikoko, pienennetään simulointimallia tulostuksessa niin paljon että se mahtuu paperille. Käytännössä esimerkiksi A3 kokoiselle piirtoalustalle tehty simulointi-malli on vielä kohtuullisen hyvin luettavissa tulostettaessa se A4-paperille. Tulos-tuksessa on kuitenkin syytä aina tarkistaa, että kirjoittimen asetuksissa paperin suunta (vaaka tai pysty) on sama kuin piirtoalustalle asetettu suunta. Kirjoittimen asetuksiin pääsee päävalikon toiminnolla File -> Pr int Setup.



Piirtoalustan ulkonäköön vaikuttavia yleisiä asetuksia löytyy myös kuvan 15 vali-kon kohdasta Module Settings. Nämä sivumodulikohtaiset asetukset on esitetty seuraavassa kuvassa.

Kuva 17. Sivumodulin asetukset

Show connection grid valinta tuo esiin komponenttien sijoittelun perustana olevan ruudukon kohdistuspisteet (eivät näy tulosteissa). Valinnalla Show signal location saadaan esiin mm. piirikaaviossa olevien signaalien tyypin kertovat symbolit. Show sequence numbers näyttää järjestysnumerot, joiden mukaisesti simulointi-mallin komponentit sijoittuvat mallista muodostettavaan fortran-kieliseen tiedos-toon. PSCAD määrää tämän järjestyksen automaattisesti, jos valittuna on Order components automatically (tämä on oletusarvoisesti valittuna). Kun valittuna on Optimize storage of feed-forword signals tallettaa PSCAD simuloinnin aikana seu-raavalle aika-askeleelle vain tarvittavat signaalit (ei kaikkia signaaleja).

Simulointimallin kokoaminen

Simulointimalli kootaan käyttäen kirjastossa olevia komponentteja, jotka sijoitel-laan mallinnettavan järjestelmän määräämällä tavalla piirtoalustalle. Käytännössä simulointimalliin sijoitettavat komponentit joko kopioidaan kirjastosta simulointi-malliin tai sitten ne valitaan erilaisista valikoista tai painikkeista. Komponentit kytketään 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 simulointimallis-sa myös datasignaalien välittämiseen erilaisissa mittaus- ja ohjauspiireissä. Tämän



vuoksi on tärkeää pitää koko ajan mielessä onko kyse virtapiirin kytkennöistä vai datasignaaleista, koska näitä mallin eri osia ei voi liittää toisiinsa johdoilla.

Komponenttien valinta

Komponenttien käsittelyssä tietyt toiminnot kohdistuvat vain valittuun komponent-tiin tai valittuihin komponentteihin. Yksittäinen komponentti valitaan yksinkertai-sesti napauttamalla sitä hiirellä. Valittu komponentti muuttuu harmaaksi ja alkaa vilkkua. Valinta voidaan perua napauttamalla jotain toista komponenttia (jolloin ko. komponentti tulee valituksi) tai napauttamalla piirtoalustan tyhjää kohtaa.

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

Useampi vierekkäin sijaitsevia komponentteja voi valita myös hiirellä vetämällä (liikuta hiirtä vasen näppäin alas painettuna). Tällöin valinta kohdistuu vedettäessä näkyviin tulevan laatikon sisällä sijaitseviin komponentteihin. Jos kaikki halutut komponentit eivät tule tällä tavoin valituksi tai valinnasta halutaan poistaa yksittäi-siä komponentteja, voidaan halutut komponentit lisätä tai poistaa hiirellä näpäyt-tämällä ja pitämällä samalla CTRL-näppäin on alas painettuna.

Kuva 18. Useampien komponenttien valinta hiirellä vetämällä

Komponenttien kopiointi

Komponentin kopioimiseksi kirjastosta piirtoalustalle tarvitaan aina kaksi toimen-pidettä: kopioi (Copy) ja liitä (Paste). Ohjelman käyttöliittymä tarjoaa useita eri tapoja toteuttaa nämä toimenpiteet:



• Päävalikon toiminnoilla Edit->Copy ja Edit->Paste. – kopioitava komponentti on ensin valittava – liitetty komponentti tulee lähelle piirtoalusta vasenta yläkulmaa, josta se on siirrettävä 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 piirtoalustalla

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

• Näppäilemällä C (Copy) ja V (Paste). – painetaan C-näppäintä kun hiiren osoitin sijaitsee kopioitavan komponentin päällä (komponentin ei tarvitse olla valittu, eli näpäytystä hiirellä ei tarvita) – painettaessa V-näppäintä tulee komponentti piirtoalustan siihen kohtaan mis-sä hiiren osoitin sijaitsee – mikäli kirjaston ja simulointimallin ikkunat ovat kelluvina, on huolehdittava että kohteena oleva ikkuna on aktiivinen kun C- tai V-näppäintä painetaan

Komponenttivalikko ja komponenttipalkit

Osa useimmin käytettävistä komponenteista on sijoitettu sekä piirtoalustan pon-nahdusvalikkoon että ns. komponenttipalkkien painikkeisiin. Painettaessa hiiren oikeaa näppäintä piirtoalustan tyhjässä kohdassa tulee esiin ponnahdusvalikko; kohdasta Add Component saadaan esiin ns. komponenttivalikko. Komponentti-palkit sijaitsevat tavallisesti kuvaruudun oikeassa laidassa. Seuraavassa kuvassa on esitetty komponenttivalikko avattuna sekä ikkunan oikeassa laidassa olevat kom-ponenttipalkit.

KOMPONENTTIVALIKKO Piirtoalustan ponnahdusvalikkoon sisältyvästä alivalikosta, joka si-sältää useimmin tarvittavat komponenttimallit käytetään nimitystä komponenttivalikko.



Kuva 19. Komponenttivalikko ja komponenttipalkit

KOMPONENTTIPALKIT Painikepalkeista, joista voidaan valita simulointimallin rakentami-sessa käytettäviä komponentteja, käytetään nimitystä komponentti-palkit. PSCADissä on kaksi komponenttipalkkia: Electrical Palette sisältää sähköisiä komponentteja ja Control Palette sisältää erilaisia datasignaalien kanssa käytettäviä komponentteja.



Komponenttivalikkoa käytettäessä tarvittava komponentti valitaan valikosta, jonka jälkeen valittu komponentti tulee näkyviin ja tarttuu kiinni hiiren kursoriin. Hiirtä liikuttamalla komponentti voidaan viedä haluttuun paikkaan, jonne se pudotetaan hiirtä näpäyttämällä.

Komponenttipalkissa olevissa painikkeissa on pienet komponenttia esittävät ku-vakkeet. Tarvittaessa komponentin nimen saa esiin jättämällä hiiren osoittimen hetkeksi painikkeen päälle, jonka jälkeen nimi tulee näkyviin pienessä keltaisessa lapussa. Kun tarvittavan komponentin painiketta on näpäytetty kerran ja hiiri vie-dään piirtoalustalle, on kyseinen komponentti tarttunut kiinni hiiren kursoriin. Hii-ren avulla komponentti voidaan viedä haluttuun paikkaan ja jonne se pudotetaan hiirtä näpäyttämällä.

Kuva 20. Komponentin nimen näyttö komponenttipalkissa

Kirjastovalikko

Simulointimalliin sijoitettavien komponenttien hakemiseksi kirjastosta on olemas-sa myös piirtoalustaan sijoitettu erillinen valikkotoiminto. Tämän ns. kirjastovali-kon saa esiin painamalla hiiren oikeaa näppäintä piirtoalustan tyhjässä kohdassa ja pitämällä samanaikaisesti CTRL-näppäin alas painettuna. Kirjastovalikko sisältää kaikki käytettävissä olevat komponenttimallit.

Kuva 21. Kirjastovalikko avattuna kohdasta Transformers.

Kirjastovalikko on hierarkkinen siten, että ensimmäisellä tasolla ovat kirjastot. E.o. kuvassa näkyvissä on vain pääkirjasto, mutta näkyviin tulevat myös käyttäjän itse



tekemät kirjastot, kunhan ne on ladattu työtilaan. Toisella tasolla on komponent-tien ryhmittelyn tyypeittäin ja kolmannelta tasolta löytyvät sitten kuhunkin ryh-mään kuuluvat komponentit.

Myös kirjastovalikkoa käytettäessä valittu komponentti tarttuu kiinni hiiren kurso-riin, jolloin se voidaan kätevästi hiirtä käyttäen viedä ja pudottaa haluttuun paik-kaan.

Komponenttien paikan ja asennon muuttaminen

Sen jälkeen kun komponentti on tuotu piirtoalustalle, sitä voidaan vapaasti siirtää ja sen asentoa voidaan muuttaa niin että simulointimallista saadaan halutunlainen. Siirtäminen tapahtuu yksinkertaisesti hiirellä vetämällä. Komponentin asennon muuttamiseksi on olemassa neljä eri perustoimintoa:

• Kierto oikealle (Rotate Right) – komponentti kiertyy 90° myötäpäivään

• Kierto vasemmalle (Rotate Left) – komponentti kiertyy 90° vastapäivään

• Peilaus (Mirror) – komponentti peilautuu pystyakselinsa suhteen

• Kääntö (Flip) – komponentti kääntyy ylösalaisin

Seuraavassa kuvassa on havainnollistettu näitä toimintoja epätahtikoneen mallin avulla. Huomaa, että samaan lopputulokseen voi päästä tekemällä erilaisia toimin-tosarjoja.

KIRJASTOVALIKKO Piirtoalustan toisesta ponnahdusvalikosta, joka sisältää kaikki pää-kirjastossa ja mahdollisissa muissa ladattuina olevissa kirjastoissa määritellyt komponenttimallit käytetään nimitystä kirjastovalikko. Huomaa, että tämän valikon esiin saamiseksi pitää CTRL-näppäin olla alaspainettuna.



Kuva 22. Komponentin asennon muuttaminen

Nämä neljä perustoimintoa saadaan aikaan painamalla näppäintä R (Rotate Right), L (Rotate Left), M (Mirror) tai F (Flip). Toiminto kohdistuu tällöin valittuna ole-vaan komponenttiin. Ellei mitään komponenttia ole valittuna, toiminto kohdistuu siihen komponenttiin, jonka päällä hiiren osoitin on. Kerralla voi pyöritellä myös useammasta komponentista koostuvaa ryhmää, kunhan kohteena olevat kom-ponentit on ensin valittu (ks. kohta ”Komponenttien valinta” sivulla 14)

Samat muokkaustoiminnot löytyvät myös komponentin omasta ponnahdusvalikos-ta (ks. seur. kuva). Lisäksi mukana on 180º kierto (Rotate 180) sekä toiminnot, jolla päällekkäin olevien komponenttien järjestystä voidaan muuttaa (Bring to Front ja Send to Back). Käytännössä mallin osia ei ole järkevää sijoittaa päällek-käin, mutta nämä toiminnot lienevät käyttökelpoisia lähinnä tuloksia esittelevien kuvaajakomponenttien järjestelyssä.



Kuva 23. Komponentin asennon muuttamiseen käytettävät toiminnot komponentin ponnahdusvalikossa

Kolmas tapa komponentin pyörittelyyn löytyy nämä toiminnot sisältävästä paini-kepalkista (Rotation Bar), joka saadaan esiin valitsemalla päävalikosta View -> Rotation Bar .

Kuva 24. Painikepalkki komponentin kiertoa varten

Johtojen piirtäminen

Komponentit kytketään toisiinsa johdoilla, joiden käsittely poikkeaa osittain varsi-naisten komponenttien käsittelystä. Piirtoalusta ponnahdusvalikkoon sisältyvässä komponenttivalikossa johto (Wire) on ensimmäisenä samoin kuin Electrical Pa-lette komponenttipalkissa. Nämä valinnat tuottavat lyhyen vaakasuoran viivan, jo-ka saadaan helposti pystysuoraan edellä esitellyllä kierto-toiminnolla.

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



Kun johto valitaan hiirellä napauttaen, tulee johdon päihin vihreät neliöt, joista hii-rellä vetämällä voidaan johdon pituutta muuttaa – pidentää tai lyhentää.

Kuva 25. Johdon valinta hiirellä

Johtojen piirtäminen onnistuu kätevästi myös hiiren avulla. Painamalla näppäimis-töltä CTRL-W tai valitsemalla työkalupalkista Wire mode päästään "johdonpiir-to"-tilaan. Hiiren kursori muuttuu tällöin kynäksi. Johdon piirtäminen tapahtuu si-ten, että hiiren vasenta painiketta napautetaan johdon alkupisteessä ja sen jälkeen hiiren oikeaa painiketta johdon loppupisteessä. Yksittäinen johto koostuu aina pel-kästään vaaka- tai pystysuorasta osuudesta, mutta tässä johdonpiirtotilassa voidaan piirtää kulmiakin sisältävä johto: hiiren vasenta painiketta napautetaan johdon al-kupisteessä ja myös kaikissa kulmapisteissä mutta hiiren oikeaa painiketta vasta johdon loppupisteessä. Tällöinkin tuloksena oleva johto koostuu vain vaaka- tai pystysuorista osista, mutta ne liittyvät nyt suoraan toisiinsa ilman että niitä pitää enää siirtää tai venyttää.

Kuva 26. Johdon piirtäminen hiirellä

Johdonpiirtotilasta poistutaan painamalla toistamiseen CTRL-W tai painikepalkin Wire mode -painiketta. Johdonpiirtotila näkyy myös tässä painikkeessa siten, että se on ikään kuin alas painettuna johdonpiirtotilassa oltaessa.

Johdot kytketään komponentissa oleviin liittimiin. Erilliset johdot kytkeytyvät toi-siinsa vain johdon päätepisteen kautta. Risteävät johdot eivät kytkeydy toisiinsa ellei käytetä erillistä Signal Junction liitoskomponenttia, joka löytyy komponentti-palkista nimellä Pin (palkista Electrical Palette) sekä piirtoalustan komponenttiva-likosta nimellä Junction. Johtojen kytkeytymistä toisiinsa on havainnollistettu seuraavassa kuvassa.



Kuva 27. Johtojen kytkeytyminen toisiinsa

Yksiviivaesitys ja signaalivektorit

PSCADissä malli voidaan aina rakentaa niin, että sähköisessä piirissä jokainen vaihe on erillään ja kytkeytyy erillisillä johtimilla. Ohjelman versiossa 4 on käyt-töön otettu myös kompaktimpi esitystapa – yksiviivaesitys (Single line view), jossa kaikki 3 vaihetta kuvataan yhdellä viivalla. Sähköisille komponenteille voidaan valita esitystavaksi joko perinteinen tapa (3 phase view) tai yksiviivaesitys. Seu-raavassa kuvassa on esitetty esimerkit samasta simulointimallista molemmilla esi-tystavoilla.

0.1Is

#1 #2Vs PI

COUPLED

SECTION

Va

Vb

Vc

A

B

C

A

B

C230.0

#2#1

230.0

100.0 [MVA]A

B

C

A

B

C

SECTIONPI

COUPLEDA

B

C

0.1

Ia

Ib

Ic

Kuva 28. Simulointimalli yksiviivaesityksenä ja 3-vaiheisena esityksenä

Samassa simulointimallissa voidaan käyttää tarvittaessa molempia esitystapoja, mutta liitoskohdissa on käytettävä vaiheet erottavaa komponenttia Breakout, joka löytyy niin komponenttipaletista Elecrical Palette kuin komponenttivalikostakin. Breakout komponentissa pieni sininen neliö ilmaisee ensimmäisen vaiheen (A vai-heen).



0.1

#1 #2F

ault

Kuva 29. Yksiviivaesityksen kytkeminen 3-vaiheiseen esitykseen Brea-kout komponentilla.

PSCADissä myös datasignaaleilla on käytössä vastaavanlainen ”yksiviivaesitys” . Käytännössä kyse on signaalien käsittelystä n-pituisena vektorina, joka voidaan esittää yhtenä viivana ja kytkeä vektoriesitystä hyödyntävän komponentin yhteen liittimeen. Yhteen vektoriin voidaan liittää enintään 12 signaalia. Seuraavassa kuvassa on esitetty miten 3 signaalia ensin yhdistetään Data Merge komponentilla ja sitten otetaan erikseen Data Tap komponenteilla (kullekin signaalille tarvitaan oma Data Tap komponentti).

1 2 3 2 31

Signaalien yhdistäminen vektoriin

Signaalien erottaminen vektorista

Kuva 30. Signaalien yhdistäminen vektoriksi

Esimerkiksi FFT komponentissa ulostulot ovat vektoreita, joista halutut signaalit on otettava erilleen Data Tap komponentilla. Tästä on esimerkki seuraavassa ku-vassa, jossa Mag1 ulostulon 7-pituisesta vektorista erotetaan ensimmäinen signaa-li.

X1

X2

X3

Ph1

Ph2

Ph3

Mag1 Mag2 Mag3

(7)

(7)

(7)

(7) (7) (7)

dc1 dc2 dc3

F F T

F = 50.0 [Hz]

Ua

Ub

Uc

1

Kuva 31. Yksittäisen signaalin erottaminen vektorista.



Komponenttien tuhoaminen

Joissain tilanteissa on tarpeen myös tuhota piirtoalustalle sijoitettuja komponentte-ja. Valittu kohde tuhotaan painamalla joko X tai CTRL+X. Tätä ennen kohteena oleva komponentti tai komponentit on valittava kohdassa "Komponenttien valinta" (sivu 14) esitetyllä tavalla. Mikäli kohdetta ei ole valittu kohdistuu tuhoamistoi-minto siihen komponenttiin, jonka päällä hiiren osoitin on näppäintoimintoa suori-tettaessa. Käytännössä kyseessä on Cut-toiminto eli poistetun komponentin saa ta-kaisin seuraavalla Paste-toiminnolla.

Vaihtoehtoinen tapa on käyttää komponentin ponnahdusvalikkoa ja valita sieltä Cut. Toiminnolle löytyy myös oma Cut-painikkeensa ohjelman työkalupalkista ja päävalikossa on tietenkin myös toiminto Edit->Cut.

Komponenttia tuhottaessa edellä olevalla tavalla kyse on oikeastaan "leikkaa"-toiminnosta (Cut). Viimeksi leikattu komponentti tai ryhmänä leikatut komponen-tit voidaan liittää takaisin ” liitä” -toiminnolla (Paste, esim. CTRL-V). Tämä on kä-tevä toiminto esimerkiksi haluttaessa siirtää osia mallista esimerkiksi sivumodu-leihin.

Toimintojen peruminen

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

• Valitaan päävalikosta Edit -> Undo

• Painetaan CTRL-Z

• Valitaan piirtoalustan ponnahdusvalikosta Undo

Peruminen kohdistuu aina viimeksi tehtyyn toimintoon. Peruminen voidaan kui-tenkin toistaa useita kertoja, jolloin päästään haluttuun aiemmin vallinneeseen ti-lanteeseen. Mikäli vahingossa peruu toiminnon, jota ei ollutkaan tarkoitus perua voi sen tehdä uudestaan Redo-toiminnolla, joka löytyy sekä piirtoalustan ponnah-dusvalikosta, että päävalikosta.

Komponenttien parametrointi

Kunkin komponenttimallin käyttäytyminen määräytyy sen parametrien avulla. Si-muloinnin onnistumisen kannalta on tärkeää, että mallien parametrit määritetään huolellisesti. Erityisesti on huomattava, että vaikka kaikilla malleilla on jotkin ole-tusparametrit, ne eivät yleensä sellaisenaan sovellu tarkasteltavaan simulointiin. Lisäksi on huomattava, että tässä kanadalaisperäisessä ohjelmassa taajuusoletus on aina 60 Hz, joka pitää suomalaisia järjestelmiä simuloitaessa muuttaa aina 50 Hz:iin.



Komponentin parametreihin pääsee joko kaksoisnapauttamalla komponenttia tai valitsemalla komponentin ponnahdusvalikosta Properties. Komponentin paramet-rit määritetään lomakkeella, jossa on joko yksi tai useampia sivuja. Yksinkertaisin parametrilomake on esim. vastuksella, jonka parametrina on vain resistanssi. Mo-nimutkaisempi lomake on esimerkiksi muuntajalla, jonka parametrit on jaettu use-ammalle sivulle. Lomakkeella on ylälaidassa alasvetolista, josta tarkasteltavaa si-vua voidaan vaihtaa. Tätä on havainnollistettu seuraavalla kolmen kuvan sarjalla.

Kuva 32. Parametrilomakkeen sivunvaihto: avataan ensin alasvetovalik-ko, …



Kuva 33. ... valitaan sieltä haluttu sivu (tässä Saturation)…



Kuva 34. ... ja esille tulee valittu sivu.

Parametrilomakkeen sivua voi vaihtaa myös nuolinäppäimillä (ylös/alas), silloin kun 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 (ohjelma ei totea mitenkään yk-sikön vaihtamista; yksikkö on tarkoitettu vain informaatioksi käyttäjälle). Esimer-kiksi numerokentän voi tyhjentää kokonaan jonka jälkeen siihen voi syöttää ha-luamansa luvun ilman yksikköä. Seuraavan kerran lomaketta avattaessa luvun pe-rään tulee automaattisesti myös oletuksena oleva yksikkö.

Valintakenttä on käytännössä alasvetolista, jossa käyttäjä tekee valinnan kahden tai useamman tekstimuodossa kerrotun vaihtoehdon välillä. Joissain tapauksissa valintakenttä on esitetty ns. radiopainikkeiden avulla, jolloin valittavissa olevat vaihtoehdot ovat suoraan näkyvissä ja kulloinkin valittuna olevan vaihtoehdon nä-kee tekstiä edeltävän napin väristä.



Kuva 35. Esimerkki parametrilomakkeesta, jossa on käytetty alasvetolis-taa ja ns. radiopainikkeita.

Joissain komponenteissa on myös mahdollista syöttää numerokenttään ohjauspii-reissä määritellyn datasignaalin nimi. Tätä aihetta käsitellään tarkemmin ohjauspii-rejä käsittelevässä kohdassa myöhemmin.

Riippuen eri valintakenttien arvoista on osa parametrilomakkeen kentistä poissa käytöstä, 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 nämä suureet saadaan näkyviin määrittelemällä simulointimalliin ns. mittauksia. Mitat-tavien suureiden saaminen esiin simuloinneissa vaatii käytännössä kolme eri vai-hetta:

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

• 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 simuloitava piiri että kuvat, joihin simuloinnin tulokset tulevat.



Mittaussignaalien luonti

Jännitteiden ja virtojen mittaukset voidaan suorittaa yksinkertaisimmillaan suoraan tähän tarkoitetuilla komponenteilla, jotka on esitelty seuraavassa kuvassa. Nämä mittarit löytyvät piirtoalustan komponenttivalikosta kohdasta Meters ja niille on omat kuvakkeensa myös komponenttipalkissa Electrical Palette.

Kuva 36. Jännitteen ja virran mittaamiseen käytettävät komponentit

Virtamittari on kytkettävä aina osaksi virtapiiriä; se ei toimi jos sen laittaa johdon päälle. Virtamittarin sijoittamista piiriin on havainnollistettu kuvassa 37. Jännite-mittareita on kahta eri tyyppiä, joista toinen tekee mittauksen aina maapotentiaaliin nähden ja toinen mittaa kahden eri pisteen välisen potentiaalieron. Esimerkiksi pääjännitteet vaiheiden väliltä voidaan mitata kuvan 38 esittämällä tavalla.



Kuva 37. Virtamittarin sijoittaminen piiriin

Kuva 38. Pääjännitteiden mittaaminen

Erillisten mittauskomponenttien lisäksi tietyt komponentit tarjoavat mahdollisuu-den ns. sisäisiin mittauksiin. Tällöin mittaus määritellään siten, että kyseisen kom-ponentin parametreissa annetaan halutulle ulostulosuureelle nimi. Seuraavassa ku-vassa on esimerkiksi määritelty muuntajan toision vaihevirroille nimet.



Kuva 39. Komponentin sisäisten mittausten määrittäminen; esimerkkinä muuntaja

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 simulointimalliin määritellään signaali, johon kyseinen suure liitetään. Signaali määritellään anta-malla sille nimi. Virta- ja jännitemittarikomponenteilla onkin vain yksi parametri: Signal Name. Samoin signaali syntyy, kun johonkin komponenttiin määritellään ns. sisäinen mittaus nimeämällä ulostulosuure. Nimettyä mittaussignaalia voidaan sitten käyttää edelleen säätölohkoissa tai simuloinnin tulosdatan esittämiseen tar-koitetuissa komponenteissa.

Signaalit ulostulokanaviin

Toisena vaiheena mittauksen luonnissa on saadun signaalin liittäminen ulostulo-kanavaan. Tähän tarvitaan datasolmu (Data label), joka liitetään ulostulokanavaan (Channel). Nämä molemmat komponentit löytyvät sekä piirtoalustan komponent-tivalikosta että komponenttipalkista Control Palette. Datasolmun ja ulostulokana-van väliin kannattaa sijoittaa lyhyt johto, kuten seuraavassa kuvassa on esitetty.

Kuva 40. Signaalin liittäminen ulostulokanavaan

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

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 mitä



mittauskomponentti 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 jossain tapauksessa olla tarpeen esittää jännitteet voltteina, jolloin ulostulokanavan para-metrit pitää määritellä seuraavassa kuvassa esitetyllä tavalla.

Kuva 41. Ulostulokanavan parametrit

Kuvaajien luonti

Ulostulokanava tallentaa siihen tulevan signaalin, joka voidaan simuloinnin aikana esittää graafisesti esim. käyränä. Tätä varten malliin pitää ensin lisätä kehys (Graph Frame), joka löytyy sekä piirtoalustan komponenttivalikosta, että kompo-nenttipalkista Control Palette. Kehys muodostaa alustan kuvaajille (Graph), jotka ovat käytännössä datan esittämiseen käytettäviä koordinaatistoja. Kuvaajan vaaka-akselilla on aina aika ja pystyakselilla kyseinen suure. Yhteen kuvaajan voidaan si-joittaa useita käyriä (Curve), joista kukin edustaa yhtä mittaussignaalia.

Uusi kehys on pelkkä harmaa laatikko, jossa otsakkeena on Advanced Graph Fra-me. Sen kokoa voi muuttaa vetämällä kahvoista (vihreistä neliöistä), jotka tulevat esiin kun komponenttia napauttaa hiirellä. Kehyksen sijoituspaikkaa voi muuttaa yksinkertaisesti hiirellä vetämällä. Kun kehyksessä on jo kuvaajia, kahvat tulevat esiin vain napauttamalla hiirellä kehyksen otsikkopalkkia tai jotain sen kulmista. Kuvaajia sisältävän kehyksen paikan muuttaminen onnistuu vain kun hiirellä ote-taan kiinni otsikkopalkista.

Kehyksen ponnahdusvalikossa valinnalla Add Analog Graph luodaan uusi analo-ginen kuvaaja kehykseen. Kuvaajia voi lisätä useita samaan kehykseen. Tästä on se etu, että samassa kehyksessä olevien kuvaajien vaaka-akselit voidaan helposti rajata samalle aikavälille. Kuvaajia voidaan lisätä myös painamalla INSERT-näppäitä. Uusi kuvaaja tulee tällöin siihen kehykseen, jonka päällä hiiren osoitin



on. Kehys täyttyy uusilla kuvaajilla ylhäältä alaspäin ja mikäli kuvaajia lisää useita kerralla saattaa tulla eteen tilanne että kaikki kuvaajat eivät mahdu kehykseen. Ne jäävät tällöin osin tai kokonaan piiloon ja ne saa näkyviin kun kehyksen korkeutta kasvattaa riittävästi. Kehyksen ponnahdusvalikossa on myös valinta Add Digital Graph, jolla voidaan lisätä digitaalisen signaalin kuvaajia.

Kuva 42. Kuvaajan lisääminen kehykseen

Advanced Graph Frame

Sec 0.00 0.20 0.40 0.60 0.80 1.00 ... ... ...

-1.00

1.00

y

-1.00

1.00

y

Kuva 43. Kehys, johon on lisätty kaksi analogista kuvaajaa



Tarvittaessa kehyksestä voidaan poistaa yksittäinen kuvaaja kyseisen kuvaaja pon-nahdusvalikosta löytyvän valinnan Cut Graph avulla. Kuvaaja voidaan poistaa myös DELETE-näppäintä painamalla. Tällöin toiminto kohdistuu kuvaajaan, joka on ensin valittu hiirellä napauttamalla (tausta muuttuu kellertäväksi). Tämä näp-päintoiminto ei ole peruttavissa, mutta leikattu (Cut) kuvaaja voidaan liittää takai-siin samaan tai toiseen kehykseen kehyksen ponnahdusvalikon toiminnolla Paste Graph.

PSCADin 4 versiossa uutuutena on ns. XY-kuvaaja (XY Plot), jonka avulla voi-daan tehdä kuvaajia, joissa vaaka-akselilla on joku muu suure kuin aika. XY-kuvaajassa voidaan esimerkiksi esittää oikosulkumoottorin momenttikäyrä, jossa vaaka-akselilla on pyörimisnopeus ja pystyakselilla vääntömomentti. Seuraavassa kuvassa on esitetty tyhjä XY-kuvaaja. Sen kokoa ja paikkaa piirtoalustalla voi muuttaa samalla tavoin kuin kehyksenkin kokoa ja paikkaa.

Kuva 44. XY-kuvaaja.

Ulostulokanavan liittäminen kuvaajaan

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 käyrää varten luodaan valitsemalla ulostulokanavan ponnahdusvalikosta In-put/Output Reference -> Add as Curve.

Kuva 45. Ulostulokanavan viitteen luonti

Tämän jälkeen napautetaan hiiren oikeanpuoleista näppäintä halutun kuvaajan päällä ja valitaan ponnahdusvalikosta Paste Curve.



Kuva 46. Käyrän liittäminen kuvaajaan

Kun käyrä on liitetty kuvaajaan näkyy käyrän otsikko kuvaajan yläpuolella. Kun samaan kuvaajaan liitetään useampia käyriä tulevat niiden otsikot kuvaajan ylä-puolelle siinä järjestyksessä kuin ne on liitetty. Käyrän otsikko määritellään ulostu-lokanavan parametrina Title (ks. seur. kuva). Ulostulokanavan kohdassa Display title on icon kannattaa olla valittuna Yes, jolloin otsikkoteksti näkyy myös ulostu-lokanavan kuvakkeen alapuolella kuten seuraavassa kuvassa.



Kuva 47. Käyrän otsikon määrittely (tässä "Voltage Ea")

Käyrän saamiseksi esiin on olemassa myös oikotie: ulostulokanavan ponnahdusva-likosta löytyy kohta Input/Output Reference -> Create new Analog Graph with Signal (ks. kuva 45). Tämä valinta tuottaa suoraan kaavion, jossa on yksi kuvaaja ja siinä kyseinen käyrä. Tätä menetelmää kannattanee käyttää kuitenkin vain kun esimerkiksi haluaa simuloinnin jälkeen saada esiin "unohtuneen" ulostulokanavan. Vastaavasti digitaalisen signaalin kuvaaja saadaan esiin valinnalla Input/Output Reference -> Create new Digital Graph with Signal.

Signaalien tuomisessa XY-kuvaajaan lähdetään liikkeelle aivan samoin kuin taval-listen kuvaajienkin kohdalla eli luomalla viite kyseisen ulostulokanavan ponnah-dusvalikon avulla (Input/Output Reference -> Add as Curve). Viitettä liitettäes-sä käytetään sitten XY-kuvaajan ponnahdusvalikkoa, jossa voidaan valita liite-täänkö signaali x- vai y-akselille. Molemmille akseleille tule liittää vähintään yksi signaali. XY-kuvaajaan voi myös piirtää useampia käyriä, jolloin kutakin käyrää kohti on liitettävä aina yksi signaali sekä x- että y-akselille.



Kuva 48. XY-kuvaajan ponnahdusvalikko

Paitsi käyrinä voidaan mittaukset esittää myös analogisten mittareiden avulla. Mit-tareiden avulla ei tietenkään voi esittää vaihtovirtasuureita, vaan ne on muunnetta-va tehollisarvoiksi RMS-komponentin avulla.

Kuva 49. Mitatun vaihtojännitteen muuttaminen tehollisarvoksi RMS-komponentin avulla.

Mittareita ei sijoiteta kaavioihin vaan ne sijoitetaan ohjauspaneeleihin (Control Panel), joihin tulevat myös simuloinnin ohjaukseen käytettävät komponentit. Niis-tä enemmän seuraavassa luvussa.

Simulointimallin toiminnan määrittely

Koska tavallisesti PSCAD ohjelmalla tehdyissä simuloinneissa on kyse nimen-omaan transientti-ilmiöiden simuloinnista, on simulointimalliin määriteltävä tar-kasteltava muutosilmiö. Käytännössä tämä tarkoittaa yhtä tai useampaa simuloita-valla ajanjaksolle määriteltyä tapahtumaa, joissa simulointimallissa tapahtuu säh-köisiin suureisiin vaikuttava muutos. Tyypillisesti muutoksessa voi olla kyse virta-piiriin tulevasta viasta (oikosulku) tai katkaisijan toiminnasta (virtapiiri avataan tai



suljetaan). Ohjelmalla on myös mahdollista tarkastella esimerkiksi tapahtumaa, jossa sähkömoottorin kuormitus muuttuu askelmaisesti.

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

Automaattinen ohjaus

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

Kuva 50. Ajastimen kytkentä 3-vaiheiseen vikakomponenttiin

Kuva 51. Ajastimen kytkentä 1-vaiheiseen vikakomponenttiin

Kuten edelläolevista kuvista näkyy, ajastinkomponentti voidaan kytkeä 3-vaiheisen vian komponentissa suoraan tarkoitusta varten olevaan sisäänmenoliitän-tään. 1-vaiheisessa vikakomponentissa signaali viedään datasolmuun (Data label), jolle annetaan sama nimi kuin kyseiselle vikakomponentille on määritelty sen pa-rametreissa kohdassa Fault name.



Kuva 52. Vikakomponentin parametrit (1-vaiheinen vika)

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

Kuva 53. Vika-ajastimen parametrit

Virtapiirin avaaville ja sulkeville katkaisijoille on oma ajastinkomponentti nimel-tään Timed Breaker Logic, joka mahdollistaa enintään kahden peräkkäisen katkai-sijatoiminnon simuloinnin.



Kuva 54. Katkaisijan ohjaaminen ajastinkomponentilla

Katkaisijan ajastinkomponentti liitetään katkaisijaan viemällä signaali datasol-muun (eo. kuvassa BRK1), jolla tulee olla sama nimi kuin mikä on määritelty ky-seisen katkaisijan parametrilomakkeen sivulla Breaker main data kohdassa Brea-ker name. Kyseinen katkaisijan nimi näkyy myös katkaisijan piirroskuvassa. Eo. kuvassa on esitetty esimerkkinä 3-vaiheinen katkaisija, mutta sama periaate pätee myös 1-vaiheiselle katkaisijalle.

3-vaiheisen katkaisijakomponentin ulkoasua voidaan muuttaa parametrilomakkeen sivulta Configuration löytyvillä valinnoilla. Ensimmäisestä Graphics Display koh-dasta voidaan valita joko perinteinen 3-vaiheinen esitystapa (3 phase view) tai 1-viivaesitys (Single line view). Toisessa Graphics Display kohdassa valittavana on Low Voltage Display tai High Voltage Display. Jälkimmäisessä vaihtoehdossa kat-kaisija esitetään neliöillä, joiden väri (vihreä tai punainen) ilmaisee onko katkaisija auki vai kiinni. Katkaisijakomponenttiin voidaan valita sisäisiksi mittauksiksi vai-hevirrat, nollavirta, pätöteho P ja loisteho Q. Pätö- ja loisteho saadaan näkymään myös lukuarvoina katkaisijasymbolin vieressä kun Configuration sivulla valitaan Yes kohdassa Display Power Flow.

C

B

A

BRK

BRK

BRK

C

B

A

BRK

Kuva 55. 3-vaiheisen katkaisijakomponentin vaihtoehtoiset esitystavat

Katkaisijan ajastinkomponentissa voidaan ensinnäkin valita toteutetaanko 1 vai 2 katkaisijatoimintoa (# 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 56. Katkaisijan ajastinkomponentin parametrit

Simulointimallin toimintaa voidaan ohjata myös säätölohkojen avulla. Niiden avulla voidaan tuottaa eri komponenttien tarvitsemia ohjaussignaaleja. Tarvittavat säätö- tai ohjauspiirit toteutetaan johdottamalla yhteen tarvittavat säätölohkot. Alla olevassa kuvassa on esitetty yksinkertainen PI-säätö, joka tehty käyttäen summain-lohkoa ja PI-säädinkomponenttia. Siinä ohjearvo (Reference value) syötetään pii-riin käyttäen ns. liukusäädintä, josta enemmän seuraavassa kappaleessa. PI-säätimen vahvistuksen ja aikavakion asettelussa käytetään tässä esimerkissä myös liukusäädintä. Nämä kaksi datasignaalia viedään datasolmuihin Pgain ja Tconst. Tämä tieto välittyy PI-säädinkomponenttiin kun sen parametreihin määritellään kyseisiin kohtiin numeroarvojen sijasta datasolmujen nimet (ks. kuva 58).

Kuva 57. Esimerkki yksinkertaisesta PI-säädöstä



Kuva 58. PI-säädinkomponentin parametrit

Seuraavassa kuvassa on esitetty toisena esimerkkinä vähän laajempi esimerkkipii-ri, jossa on tasasuuntaaja ohjauspiireineen. Ohjauspiiri ottaa sisäänmenosuureinaan mittaukset Vd ja Id sekä suuntaajakomponentin ulostulon GM, joka viedään ohja-uspiirille datasolmua Gamma käyttäen. Säätäjän ulostulossa käytetään myös samaa tekniikkaa AlfaOrder signaalin välittämisessä. Käyttämällä datasolmuja voidaan vähentää johtojen tarvetta ja ohjauspiirien mallit voivat sijaita etäämpänä primääri-laitteiden malleista.

Kuva 59. Esimerkki tasasuuntaajan säädöstä



Käsiohjaus

Käsiohjausta varten käytettävissä on ns. ohjauspaneeli (Control Panel). Ohjauspa-neeli on erikoiskomponentti, jota voidaan käyttää alustana sekä analogisille mitta-reille että erilaisille simulointimallin ohjauksessa käytettäville komponenteille. Kuvassa 60 on esitetty esimerkki ohjauspaneelista ja siihen liitetyistä ohjainkom-ponenteista. Ohjauspaneeliin voidaan liittää seuraavia komponentteja:

• liukusäädin (Slider)

• kytkin (Switch)

• valitsin (Dial)

• painonappi (Push Button)

• mittari (Meter).

Sekä ohjauspaneeli (Control Panel) että edellä mainitut ohjainkomponentit (mitta-ria lukuun ottamatta) löytyvät pääkirjastosta, komponenttivalikosta ja Control Pa-lette komponenttipalkista.

Kuva 60. Esimerkki ohjauspaneelista ja siihen liitetyistä ohjainkomponen-teista.

Ohjainpaneelissa olevat kuvakkeet muodostavat graafisen käyttöliittymän simu-lointimallin ajonaikaiseen käsiohjaukseen ja/tai ennen simulointiajoa tehtävään mallin parametrien muokkaukseen. Kytkeytyminen simulointimalliin perustuu aina ohjainkomponentteihin, jotka välittävät ohjainpaneelilla annettavat signaalit simu-lointimalliin. Eo. kuvassa datasolmun Slider avulla määriteltävä samanniminen signaali saa ohjauspaneeliin liitetyltä liukusäätimeltä annettavan arvon 0.5 kA. Vastaavasti signaali Switch saa kytkimeltä arvon ”1” . Valitsin on viidestä mahdol-



lisesta asennosta asennossa ”1” , ja se määrää tässä tapauksessa signaalin Dial ar-voksi myös 1. Signaali Button saa arvon 1, kun ohjauspaneelin painonappia Push Button painetaan hiiren vasemmalla painikkeella.

Kuten edellä jo todettiinkin, ohjainkomponenttien lisäksi ohjauspaneeliin voidaan sijoittaa mittari, joka liittyy simulointimalliin ulostulokanavien avulla, kuten ku-vaajiin sijoitettavat käyrätkin.

Ohjauspaneelin käyttö vaatii kolme vaihetta:

1. Luodaan ohjauspaneeli

2. Kytketään simulointimalliin tarvittavat ohjainkomponentit tai ulostulokanavat.

3. Liitetään ohjainkomponentit ja ulostulokanavat ohjauspaneeliin.

Ohjauspaneeli luodaan valitsemalla piirtoalustan ponnahdusvalikosta Add Com-ponent -> Control Panel. Tarvittavat ohjainkomponentit löytyvät samasta vali-kosta, esim. kytkin lisätään valitsemalla Add Component -> Controls -> Switch. Kaikki nämä komponentit löytyvät myös komponenttipaletista Control Palette.

Ohjainkomponentin liittäminen ohjauspaneeliin tapahtuu vähän samaan tapaan kuin ulostulokanavan liittäminen tiettyyn kuvaajaan. Ensin viedään hiiri liitettävän ohjainkomponentin päälle. Avataan ohjainkomponentin ponnahdusvalikko ja vali-taan sieltä Input/Output Reference -> Add as Control. Kun liitetään ulostulo-kanava mittariksi ohjauspaneeliin pitää ulostulokanavan ponnahdusvalikosta valita Input/Output Reference -> Add as Meter .



Kuva 61. Liukusäätimen viitteen luonti ohjauspaneeliin

Tämän jälkeen valitaan ohjauspaneelin ponnahdusvalikosta Paste (näppäintoimin-to CTRL-V ei toimi tässä tilanteessa vaikka valikon tekstissä se on esitetty). Sa-maan ohjauspaneeliin voi liittää useita ohjainkomponentteja. Ensimmäisen ohjain-komponentin liittämisen jälkeen liittämisessä käytettävä valikko tulee esiin vain kun hiirellä osoitetaan ohjauspaneelin otsikkopalkkia, jossa on oletusarvoisesti teksti Controls

Kuva 62. Liukusäätimen liittäminen ohjauspaneeliin



Seuraava kuva esittää esimerkkipiiriä, jossa katkaisijakomponentin ohjaus on to-teutettu ohjauspaneeliin tehdyllä kytkimellä BRK1. Katkaisijan ohjaussignaali on tässä nimeltään BRK1 ja sitä vastaava datasolmu on liitetty kytkinkomponenttiin. Tämän jälkeen kyseinen kytkinkomponentti on liitetty ohjauspaneeliin. Kuvassa on esitetty myös analoginen mittari, joka on esittää katkaisijan BRK1 vaiheen A virran IBRK1A tehollisarvoksi muunnettuna.

Kuva 63. Esimerkki ohjauspaneelin käytöstä simulointimallissa

Kytkinkomponentti on yleiskäyttöinen ohjainkomponentti, eivätkä sen parametrit ole oletusarvoiltaan sellaisia, että toiminta olisi täysin looginen käytettäessä sitä katkaisijan ohjaukseen siten kuin edellinen kuva esittää. Katkaisijaa kuvaava malli toimii siten, että sisäänmenosignaalin arvo 1 (yksi) tarkoittaa, että katkaisija on auki ja 0 (nolla) tarkoittaa, että katkaisija on kiinni. Katkaisijaohjauksessa kytkin-komponentin parametreja kannattaa muuttaa siten että ne ovat seuraavassa kuvassa esitetyn kaltaiset. Parametreja pääsee muokkaamaan valitsemalla joko kytkinkom-ponentin ponnahdusvalikosta kohdasta Properties, tuplaklikkaamalla kytkinkom-ponenttia tai ohjauspaneelissa olevan kytkinkuvakkeen ponnahdusvalikon kohdas-ta Channel Settings.



Kuva 64. Kytkinkomponentin muokkaus katkaisijan ohjaukseen sopivaksi

Eo. kuvan esittämissä parametreissa otsikkona (Title) on BRK1 eli sama mikä oli esimerkin 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 simulointimallia ohjata ajon aikana, esi-merkiksi ohjaamalla katkaisijoita, on suositeltavaa, että käsiohjausta käytetään vain ajon alkutilanteen määrittelyyn. Tällöin voidaan kätevästi samalla simuloin-timallilla ajaa eri tilanteita erilaisilla parametreilla. Esimerkiksi simulointimallin osien väliset kytkennät voidaan valita kutakin simulointiajoa varten käsin ohjatta-villa katkaisijoilla. Lisäksi esimerkiksi vian ajankohta voidaan antaa kätevästi liu-kusäätimellä ennen ajoa. On huomattava, että tällä tavoin simuloinneista tulee myös toistettavia, koska tulokseen ei vaikuta käsiohjausten epämääräinen ajoitus ajon aikana.

Simulointi

Sitten kun simulointimalli on valmis ja kaikki tarvittavat mittaukset ja ohjaukset on määritelty, voidaan siirtyä varsinaiseen simulointivaiheeseen. Käytännössä en-simmäinen simulointiajo paljastaa lähes aina puutteita ja/tai virheitä mallissa, joten ennen "lopullista" simulointiajoa joudutaan yleensä tekemään jopa useitakin tes-tiajoja, joissa malli viritetään tarkoituksenmukaisella tavalla toimivaksi.

Simulointiajon määrittely

Suoritettavaan simulointiajoon liittyvät keskeisimmät parametrit löytyvät mallin ominaisuudet määrittelevästä ikkunasta. Se saadaan esiin siirtymällä työtilaan ja valitsemalla kyseisen simulointimallin nimestä avautuvasta ponnahdusvalikosta toiminto Project Settings. Tämä toiminto löytyy myös piirtoalustan ponnahdusva-likosta. Esiin tuleva lomake sisältää useita välilehdillä eroteltuja sivuja parametre-



ja, mutta useimmin tarvittavat löytyvät ensimmäiseltä sivulta Runtime, joka on esi-tetty seuraavassa kuvassa.

Kuva 65. Simulointimallin ajoon liittyvät ominaisuudet määrittelevä lomake

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

• simulointiajon pituus (Duration of run) sekunteina

• simuloinnin aika-askel (EMTDC time step), yksikkönä mikrosekunti

• tulostuksen aika-askel (PSCAD plot step), yksikkönä mikrosekunti

Simulointiajon pituus on oletuksena vain 0,5 sekuntia, mutta se voidaan vapaasti asettaa mihin tahansa arvoon. Ajoaikaa ei kuitenkaan kannata asettaa huomattavas-ti tutkittavan ilmiön kestoa pidemmäksi, koska tällöin myös simulointiajo kestää tarpeettomana kauan.

Simuloinnin aika-askel on oletuksena 50 µs, mikä riittää useimpiin tarpeisiin. Ylei-senä periaatteena on että aika-askeleen tulee olla vähintään 100 kertaa pienempi kuin pienimmän piirissä esiintyvän värähtelyilmiön jaksonpituus, jotta tulos olisi



tarkka. Toisaalta useimmiten hyväksyttävään tarkkuuteen päästään vaikka kerroin olisi 22. Oletuksena olevalla 50 µs aika-askeleella voisi siten tarkastella taajuuksia noin 900 Hz saakka.

Tulostuksen aika-askel määrää toisaalta, miten tarkasti käyrät piirretään kuvaajiin ja toisaalta miten tarkasti tulokset tallennetaan mahdollisiin tulostiedostoihin. Tä-män arvo kannattaa pitää niin suurena kuin se on mahdollista ilman että tuloksena esitettävät 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 työkalurivillä olevasta laatikosta (myös kesken simulointiajon), mikäli valinnaisista painikepalkeista on näkyviin valittu Settings Bar. Lisäksi kyseisen simulointimallin tulee olla avattuna ja aktiivinen. Painikepalkissa on käytetty yksikkönä sekuntia (mikä ei näy mis-sään), kun taas Project Settings-lomakkeella yksikkö on us (mikrosekunti). Tulos-tuksen aika-askeleen muuttaminen painikepalkin kautta on kätevää esimerkiksi testausvaiheessa haettaessa sopivaa askelpituutta. Lisäksi simulointiajon ylösajo-vaihetta voidaan nopeuttaa käyttämällä alussa hyvin pitkää askelta ja vaihtamalla askeleen pituus sopivaksi vasta kun lähestytään tarkasteltavan muutosilmiön ajan-kohtaa. Työkaluriville kirjoitettu aika-askel tulee voimaan sillä hetkellä kun paine-taan ENTER-näppäintä. Mikäli ajo etenee nopeasti se kannattaa keskeyttää tulos-tusaskeleen vaihtamisen ajaksi työkalurivin Pause-painikkeella. Jos tulostuksen aika-askel yritetään vaihtaa pienemmäksi kuin laskennan aika-askel, ohjelma muuttaa 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 file voi määritellä tulostustiedoston nimen. Tulostustiedoston nimelle ei tule antaa mi-tään päätettä. Tulostiedostoihin tallentuvat tällä asetuksella kaikki mallissa olevat ulostulokanavat riippumatta siitä onko niitä viety kuvaajiin.

Erityisesti malleissa, jossa on pyöriviä koneita saattaa simulointimallin ylösajoon tarvittava aika ennen tutkittavaa muutosilmiötä olla suhteellisin suuri. Tätä varten PSCAD sisältää mahdollisuuden ottaa ns. tilannevedoksen (Snapshot) simuloinnis-ta. Tämä tarkoittaa sitä, että simulointimallin tila tietyllä hetkellä tallennetaan tie-dostoon. Seuraavalla kerralla simulointi voidaan aloittaa sitten tuosta aiemmin määritellystä tiedostosta. Tilannevedoksen käyttöä varten mallissa tarvitaan para-metria Timed snapshot(s). Kun sitten simulointiajon käynnistyksessä halutaan läh-teä liikkeelle tallennetusta tilannevedoksesta valitaan käynnistystavaksi (Startup method) Snaphot from file.

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



MultipleRun

Ch. 1 V1

V2

Meas-Enab

.

.

.

Kuva 66. Multiple Run komponentti

Simulointiajon käynnistys, keskeytys ja pysäytys

Simulointiajo käynnistyy työkalurivin Run-painikkeella. Ajon käynnistyessä esiin tulee ensin joksikin aikaa ilmoituksia simulointimallin kääntämiseen liittyen. Kun ajo on käynnissä, tulee myös pääosa Run-painikkeen oikealla puolella olevista painikkeista aktiivisiksi (ks. seur. kuva). Ajon aikana näytön oikeassa alakulmassa pyörivät animoidut hammasrattaat.

Kuva 67. Simulointiajoon liittyvät painikkeet

Simulointiajon aikana ohjelman ikkunan alalaidan tilarivillä vasemmassa reunassa kerrotaan, miten monta prosenttia ajosta on laskettu ja simuloinnissa menossa ole-va aika (sekunteina). Ajo päättyy kun saavutetaan määritelty simuloitava aika (Du-ration of run). Tarvittaessa simuloinnin voi lopettaa tätä ennen Stop-painikkeella. Pause-painikkeella ajon voi keskeyttää tarvittaessa esim. tulosten lähempää tarkas-telua tai ohjaustoimenpiteitä varten. Ajo jatkuu kun Pause-painiketta painetaan toistamiseen. Kun ajo on keskeytettynä Pause-painikkeella tulee myös Step-painike aktiiviseksi. Tällä painikkeella ajoa suoritetaan yhdellä painalluksella aina tulostuksen aika-askeleen (PSCAD plot step) verran eteenpäin.

Ajon aikana käytettävissä on myös Snapshot-painike, jolla voidaan käsivaraisesti ottaa ajosta tilannevedos vapaasti valittavana ajankohtana. Tämä on siis vaihtoeh-toinen tapa Project Settings-valikon kohteelle Timed snapshot(s). Take snapshot-painiketta käytettäessä tilannevedos talletetaan tiedostoon nimeltä runtime.snp.

Run

Stop

Pause

Step

Snapshot

Simulointiajon aikana näkyvä animoitu ku-vake



Kaikki simulointiajoon liittyvät toiminnot löytyvät myös päävalikon Build - koh-dasta.

Simulointimallin testaus

Tavallisesti simulointimallissa on virheitä, joiden vuoksi simulointiajo ei ensi yrit-tämällä käynnisty. Virheilmoitukset tulevat näkyviin tulosteikkunan Build-sivulle. Punainen lippu merkitsee vakavaa virhettä, jonka vuoksi simulointiajo ei onnistu. Keltainen lippu merkitsee varoitusta, jolloin malli on osin virheellinen, mutta ajo voi kuitenkin tällöin onnistua.

Virheilmoitukset on esitetty puumaisena rakenteena, jota seurattaessa saadaan sel-ville toiminto, jossa virhe on havaittu, ja se mallin osa, jossa virhe on. Viimeisenä haarana on varsinainen virheilmoitus, jota tuplaklikkaamalla voidaan virhe paikal-listaa.

Kuva 68. Esimerkki virheilmoituksesta

Tuplaklikattaessa virheilmoitusta (esim. eo. kuvassa harmaalla pohjalla olevaa il-moitusta), näkyviin tulee se osa mallista, missä virhe on ja punakeltainen nuoli osoittaa virheellistä kohtaa.

Useimmat virheet ilmenevät jo siinä vaiheessa kun PSCAD kääntää simulointimal-lia fortran-koodiksi. Tämän vuoksi mallia ei ehkä kannata ensin yrittää suoraan ajaa Run-komennolla vaan riittää kun kääntää sen Compile All – komennolla, jol-loin mahdolliset virheet tulevat esille.

Kuvaajien muokkaaminen

Simuloinnin tuloksena saatavat käyrät ovat ajon jälkeen näkyvillä simulointimal-liin määritellyissä kuvaajissa. Ajon dokumentoimiseksi voidaan simulointimalli tu-lostaa kirjoittimelle. Tätä ennen voi kuvaajia tarvittaessa muokata niin, että niissä haettu ilmiö tulee selvemmin esille. Yleensä ensimmäiseksi pitää kuvaajan pysty-akseli (y-akseli) skaalata älykkäästi kuvaajan ponnahdusvalikosta löytyvällä toi-minnolla Zoom -> Y Extents. Älykkäällä skaalauksella rajaus määritetaan siten, että rajat osuvat sopiviin tasalukuihin. Erityisen kätevä on vastaava näppäintoimin-to: vietäessä hiiri tietyn kuvaajan päälle saadaan se skaalattua älykkäästi y-akselin



suhteen painamalla Y-näppäintä. Kun hiiren osoitin on kehyksen otsikon päällä kohdistuu toiminto samalla kertaa kaikkiin kehyksen kuvaajiin.

Monipuoliset skaalaustoiminnot löytyvät ponnahdusvalikosta, jonka muoto on eri-lainen riippuen siitä, osoitetaanko hiirellä kuvaajaa vai kehyksen otsikkoa. Kehyk-sen ponnahdusvalikosta tehdyt skaalaustoiminnot kohdistuvat kaikkiin kehyksessä oleviin kuvaajiin. Kuvaajan ponnahdusvalikosta voi muutella kuvaajien keskinäis-tä järjestystä kehyksessä komennoilla Move Graph ... Tämä saattaa olla tarpeen, mikäli halutaan aika-akseli määrätyn kuvaajan alle, sillä kehyksessä on vain yksi aika-akseli kehyksen alareunassa.

Kuva 69. Kehyksen ponnahdusvalikko



Kuva 70. Kuvaajan ponnahdusvalikko

Kuvaajan vaaka-akseli määräytyy oletusarvoisesti simulointiajon keston perusteel-la, mutta se voidaan myös zoomata halutulle aikavälille. Vaaka-akselin automaat-tinen palautustoiminto Zoom -> X L imits palauttaa asteikon aina simulointiajon keston mukaiseksi (Duration of Run). Mikäli ajo on keskeytetty ennen ajoajan päättymistä, vaaka-akseli kannattaa skaalata toteutuneella aikavälille toiminnolla Zoom -> X Extents.

Tavallisesti tarkastellaan tietylle aikavälille rajoittuvaa ilmiötä. Vaaka-akselin saa zoomattua kiinnostavalle aikavälillä käyttäen aika-akselin alapuolella olevaa vieri-tyspalkkia. Seuraavassa käydään vierityspalkin käyttö läpi esimerkin avulla.

Kuvassa 71 on esitetty vaihevirrat eräässä simuloinnissa, jossa vika syntyy ajan-hetkellä t = 0,25 s ja kestää 0,2 sekuntia. Mielenkiinnon kohteena on aikaväli 0,25 s ... 0,3s.




0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 ... ... ...

-0.200

-0.150

-0.100

-0.050

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

y

IBRK3A IBRK3B IBRK3C

Kuva 71. Alkuperäinen kuvaaja, jossa vika syntyy ajanhetkellä 0,25s

Viedään hiiri aika-asteikon vierityspalkin oikeata reunan päälle, kunnes palkin päälle ilmestyy kaksisuuntainen vaakanuoli. Vedetään hiiren vasemmalla näp-päimellä, kunnes aika-asteikko päättyy näkymässä ajanhetkeen 0,3 s. Nyt kuvaa-jassa näkyvät käyrät simuloinnin alusta ajan hetkeen 0,3 s. Seuraavaksi osoitetaan vaakavierityspalkkia sen vasemmasta päästä, kunnes palkin päälle tulee kaksois-nuoli. Vedetään hiiren vasemmalla painikkeella tarkasteluikkunan alkuhetkeksi 0,25 s, jolloin lopputulos on kuvan 73 mukainen.

Kuva 72. Aika-akselin zoomaus vierityspalkin avulla.


0.250 0.260 0.270 0.280 0.290 0.300 ... ... ...

-0.200

-0.150

-0.100

-0.050

0.000

0.050

0.100

0.150

0.200

0.250

y

IBRK3A IBRK3B IBRK3C

Kuva 73. Kuvan 71 kuvaaja zoomattuna halutulle aikavälille.



Aika-akselin alla olevaa vierityspalkkia voidaan käyttää myös kuvaajien liu’uttamiseen ajan suhteen.

Kuvaajien zoomaamiseen on käytettävissä myös ns. suorakaidezoomaus (Box zoom). Tämä toimii niin, että valitaan ensin hiiren vasemmalla painikkeella zoo-mattavan alueen ylänurkka ja vedetään sitten hiirellä haluttu alue kuvaajasta. Tu-loksena oleva rajaus näkyy hiirellä vedettäessä laatikkona ja kuvaaja piirtyy uusilla rajauksilla kun hiiren painike vapautetaan.

Vaaka-akselin suhteen zoomauksen voi tehdä painamalla CTRL-näppäintä ja sa-malla valitsemalla uuden rajauksen alkuhetki kuvaajasta hiiren vasemmalla näp-päimellä. Vedettäessä hiirellä vasen näppäin alas painettuna kuvaajaan ilmestyy tällöin kaksi pystyviivaa, jotka näyttävät tuloksena olevan aikavälin. Zoomauksen tuloksena oleva aikaväli määräytyy, kun hiiren vasen näppäin vapautetaan. Zoo-mauksen voi tehdä samalla tavalla myös pelkästään pystyakselin suuntaan pitämäl-lä SHIFT-näppäin alas painettuna.

Tehdyt zoomaukset tallentuvat muistiin ja niihin voi palata myöhemmin Zoom -> Previous ja Zoom -> Next valinnoilla.

Kuvaajien ominaisuuksia voi tarkastella markkereiden (Markers) avulla. Käytössä on ns. X-markkeri ja O-markkeri. Markkerit asetetaan aktiivisiksi valitsemalla en-sin hiirellä haluttu kuvaaja ja käyrä (jos kuvaajassa useampia käyriä – valitun käy-rän nimi näkyy alleviivattuna). Kuvaajan ponnahdusvalikosta valitaan tämän jäl-keen Preferences -> Show Markers. Markkerit voidaan aktivoida myös näp-päimistöltä painamalla M -näppäintä, kun hiiren osoitin on kyseisen kuvaajan pääl-lä.

Kuva 74. Markkerien aktivointi



Markkereita voi liikuttaa hiiren vasemman painikkeen avulla vetämällä haluttuun kohtaan. Markkeri saadaan haluttuun kohtaan myös napauttamalla ensin hiirellä aika-akselia ja sitten painamalla X- tai O-näppäintä. Kuvassa 75 on markkerien avulla määritetty virran IBRK3A värähtelyn taajuus. Kehyksen oikeassa alakul-massa ovat markkerien paikat aika-akselilla ja alimpana taajuus. Kuvaajan oikealla puolella ovat käyrän IBRK3A virran hetkellisarvot markkerien kohdalla. Min tar-koittaa signaalin pienintä arvoa markkerien välisellä alueella ja Max vastaavasti suurinta hetkellisarvoa.

Kuva 75. Markkerien hyödyntäminen signaalin tarkastelussa

Kuvaajissa on myös ns. hiusristikkotoiminto (Cross hair Mode), jolla voidaan tut-kia tarkemmin haluttua käyrää. Toiminnon ollessa päällä hiusristikko tulee esiin aina kun hiiren vasenta näppäintä painetaan kuvaajan päällä. Hiiren sijainti määrää ristikon pystyviivan paikan aika-akselilla ja vaakaviiva määräytyy tarkasteltavan käyrän arvosta ko. pisteessä. Sijainti näkyy myös ristikon vieressä lukuarvoina. Hiusristikkotoiminto on erikseen kytkettävä pois jos kuvaajalle halutaan tehdä esim. suorakaidezoomaus.

Hiusristikkotoiminto voidaan valita joko kuvaajan ponnahdusvalikosta valinnalla Preferences -> Show Cross Hair tai painamalla C-näppäintä halutun kuvaajan ol-lessa valittuna. Käytettäessä hiusristikkoa kuvaajassa, jossa on useita käyriä, voi-daan seurattavaa käyrää vaihtaa painamalla välilyöntinäppäintä (SPACE BAR).



Kuva 76. Hiusristikkotoiminnon aktivointi

Tulostus kirjoittimelle

Simulointimalli ja siinä olevat kuvaajat voidaan tulostaa paperille valitsemalla piir-toalustan ponnahdusvalikosta Print Page. Valinta Print Preview Page antaa mahdollisuuden esikatsella sivua ennen tulostusta.

Päävalikossa kohdassa File on laajemmat tulostuksen valintamahdollisuudet mm. Print All ja Print Preview All. Näiden avulla mallin kaikki sivut saadaan tulostet-tua tai esikatseltua kerralla.

Tulosten tallennus tiedostoon

Simuloinnin tulokset on mahdollista tallentaa myös tiedostoihin myöhempää käsit-telyä varten. Tällöin simulointiajon määrittelyissä on ennen ajoa laitettava Save channels to disk kohtaan valinnaksi Yes. Lisäksi kohtaan Output file tulee määritel-lä sopiva tulostiedostojen nimi (ilman päätettä).

Simulointiajon aluksi PSCAD luo hakemiston xxxx.emt missä xxxx on simuloin-timallille tallennettaessa annettu nimi. Hakemistoon tallennetaan simulointimallin perusteella tehdyt fortran-tiedostot sekä niistä käännetty simulointiajossa käytettä-vä ajettava ohjelmatiedosto (xxxx.exe). Tähän samaan hakemistoon tallentuvat myös tulostiedostot. Tallennettavien ulostulokanavien tiedot ovat tiedostossa yyyy.inf, missä yyyy on tulostiedostolle (Output file) määritelty nimi. Simuloinnin tuloksena syntyvä data tallentuu tiedostoon yyyy.out (mikäli simulointimallissa 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. Yhteen out-tiedostoon tallennetaan aina 10-kanavaa siten että tiedostoon, jonka järjestysnumero on 1, tallennetaan inf-tiedostossa määritellyistä kanavista kymmenen ensimmäistä, tiedostoon numero 2 seuraavat kymmenen jne. Tulostiedostot ovat ascii-muotoisia ja niistä voidaan piirtää kuvaajia sopivilla työkaluilla. Linkkejä PSCAD yhteensopiviin piirtotyöka-luihin on tämän teoksen viimeisessä kappaleessa.

Simulointien dokumentointi

Sekä simulointimallin että simulointitulosten dokumentointiin on käytettävissä useita eri tapoja. Simulointimalli, jossa tulokset on esitetty kuvaajissa, voidaan edellä mainitulla tavalla tulostaa suoraan paperille. Mikäli tavoitteena on laatia si-muloinneista raportti käyttäen esimerkiksi Word-tekstinkäsittelyohjelmaa, voidaan PSCAD:ssä olevat kuvat viedä Windowsin leikepöydän kautta Word-dokumenttiin.

Kuvien vienti tapahtuu tavallisesti metafile-muodossa. Simulointimallista pitää ai-na ensin valita mitkä osat halutaan viedä toiseen sovellukseen. Mikäli halutaan viedä kaikki mitä piirtoalustalla on, voidaan käyttää päävalikon valintaa Edit -> Select All. Kun useampi komponentti on valittuna (vilkkuvat harmaana) saadaan ne vietyä leikepöydälle valitsemalla Copy Group as Metafile ponnahdusvalikos-ta, joka tulee esiin kun hiiren oikeaa painiketta näpäyttää minkä tahansa valitun komponentin päällä.

Kuva 77. Kuvan kopiointi leikepöydälle kun useampi kohde valittuna

Yksittäisen komponentin ponnahdusvalikossa on kohta Copy to Meta-File, jolla voidaan kyseinen komponentti kopioida leikepöydälle. Ohjauspaneelin ja kuvaajia sisältävän kehyksen otsikkopalkeista löytyvät valinnat ko. kohteiden viemiseksi leikepöydälle sekä metafile että bitmap-muodossa. Nykyisessä ohjelmaversiossa näiden kohteiden osalta metafile-muoto näyttää toimivan osittain virheellisesti, jo-ten bitmap-muoto on suositeltavampi. Lisäksi metafilen koko rajautuu kehyksiä kopioitaessa kuvaruudun mukaisesti joten isompien kehysten tapauksessa bitmap-muoto on ainoa käyttökelpoinen vaihtoehto. Kopioitaessa ryhmiä valinnalla Copy



Group as Metafile, kopiointi ei onnistu mikäli mukana on ohjauspaneeleita tai kehyksiä. Kehysten ja ohjauspaneeleiden kopiointi pitää siis tehdä yksitellen bit-map-muodossa.

Kuva 78. Ohjauspaneelin kopiointi leikepöydälle

Kuva 79. Kehyksen kopiointi leikepöydälle

Leikepöydälle kopioitu kuva saadaan kohdesovellukseen valitsemalla kohdesovel-luksessa Paste (tai Liitä kieliversiosta riippuen). Käytännössä kuvan kokoa voi-daan joutua muuttamaan tämän jälkeen paremmin kohdesovellukseen sopivaksi.



Mistä lisää tietoa?

PSCAD on varsin laaja ohjelmisto ja tässä oppaassa on keskitytty vain perusasioi-hin. Lisäksi eri komponenttimallien ominaisuuksiin ei tässä oppaassa ole juurikaan perehdytty. Helpotusta tiedonjanoon antaa ohjelman avustetoiminto, joka on toteu-tettu soveltaen Microsoftin käännettyjä html-tiedostoja. Avustetoiminto käynnistyy F1-näppäintä painamalla tai valitsemalla päävalikosta Help -> Table of Contents. Päävalikon Help kohdasta löytyy valinnat, joilla pääsee suoraan tiettyjä aiheita kä-sitteleville ohjesivuille.

Kuva 80. Päävalikon Help-kohdan valinta.

Avusteisiin pääsee päävalikon lisäksi myös mm. eri komponenttien ponnahdusva-likosta ja parametrilomakkeiden Help-painikkeella. Tällöin avustetoiminto näyttää suoraan esim. kyseiseen komponenttimalliin tai parametrilomakkeeseen liittyvän ohjesivun.



Kuva 81. Esimerkki Project Settings ohjesivusta

Edellä olevassa kuvassa näkyy myös aina vasempaan laitaan tuleva puurakentei-nen sisällysluettelo, josta voi siirtyä suoraan ohjeen eri aiheisiin. Sisällysluettelon juuritasolla ovat pääotsikot PSCAD, EMTDC ja Master Library Models. PSCAD osion puolella käsitellään graafista käyttöliittymää koskevat asiat ja EMTDC:n puolella käsitellään sitten varsinaiseen simulointiohjelmaan liittyviä asioista. Kaikki komponenttimalleja koskevat ohjeet on koottu osioon Master Library Mo-dels.

Ohjelmassa on käytössä myös ns. FlyBy-avusteet. Kun hiiri on tietyn komponentin päällä, tulee esiin keltainen laatikko sisältäen komponentin nimen ja mahdollisesti jotain lisäinformaatiota. FlyBy-avusteita on määritelty erikseen myös komponent-tien liittimille; viemällä hiiren osoitin komponentissa olevan liittimen päälle saa-daan lisätietoja liittimestä. Näin voidaan kätevästi selvittää esimerkiksi mikä sig-naali johonkin ohjausliittimeen tulee kytkeä.



Kuva 82. Tasasuuntaajamallin FlyBy-avuste liittimelle AO

PSCAD:n mukana tulee lisäksi joukko esimerkkitiedostoja, joiden avulla voi tutus-tua ohjelmiston ominaisuuksiin.

Linkit

http://www.uwasa.fi/~kauhanie/pscad.htm

Sivu, jolta tämä opas on ladattavissa. Muista tarkistaa aika ajoin onko tästä op-paasta tullut päivitettyä versiota!

http://www.pscad.com/

PSCAD-ohjelman kotisivu, josta ladattavissa ilmainen Student Version (edel-lyttää rekisteröitymistä).

http://www.pqsoft.com/top/

Sivusto, jolta on ladattavissa Elektrotek Conceptin ilmainen TOP ohjelma, jol-la PSCADin tulostiedostoista voi piirtää erilaisia kuvaajia. Sisältää monipuoli-set työkalut myös tulosdatan jatkojalostukseen, mm. yliaaltospektrin määritys.

http://www.zsystems.mb.ca/

Sivusto, josta ladattavissa demoversio Z-Systemsin Livewire piirto-ohjelmasta. Livewire, jonka grafiikkaa on sovellettu myös PSCADin käyttöliittymässä, on työkalu, jolla PSCADin tulostiedostoista voi piirtää erilaisia kuvaajia.



http://www.sunpoint.net/~crckika/

Tältä sivulta löytyy Power Plotter, joka on yksinkertainen piirto-ohjelma ku-vaajien piirtoon PSCADin tulostiedostoista. Toistaiseksi saatavana vain ilmai-nen beta-versio.

pscad – simulointiohjelmalipas.uwasa.fi/~kauhanie/pscadv4_opus10.pdf · pscad-ohjelmassa tietyn...

Documents