Kimmo Kauhaniemi, 2002. Kimmo Kauhaniemi PSCAD / ETMDC - simulointiohjelma.......... Käytön perusteet Versio 3.0
Alkusanat Tämä opas on tarkoitettu erityisesti uusille PSCAD/EMTDC-simulointiohjelman käyttäjille ja se soveltuu sekä itseopiskeluun että erilaisten kurssien oppimateriaaliksi. Tavoitteena on ollut esittää havainnollisesti vaihe vaiheelta ohjelman eri toiminnot ja samalla opastaa lukijaa tämän vaativan työkalun käyttöön liittyvissä asoissa. Oppaassa keskitytään nimenomaan käytön perusteisiin. Pääasiassa tämä tarkoittaa tutustumista ohjelman käyttöliittymään ja simulointimallin laatimisessa käytettäviin työtapoihin. Oletuksena on että, että lukijalla on kokemusta Windowspohjaisten 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 erityisesti vaihtovirtapiirien perusteet. Ohjelman tehokas käyttö edellyttää kuitenkin kaikkien sähkövoimajärjestelmissä käytettävien laitteiden tuntemista. Tämä oppaan versio 3.0 on pääosin sama kuin edelliset versiot. Sisältöön on tehty vain pienehköjä korjauksia ja täydennyksiä. Lisäksi joissain kohdissa on otettu huomioon PSCAD/EMTDC ohjelmaan päivitysversioden myötä tulleet muutokset. Tämän opas perustuu PSCAD versioon 3.0.8, joka viimeisin ohjelman 3-versioon tullut päivitys. Koska ohjelmisto ja siihen liittyvä lähdemateriaali on poikkeuksetta englanninkielistä, olen tämän teoksen myötä joutunut määrittelemään suomenkielisiä vastineita useillekin termeille. Kommenteja käännösten toimivuudesta ja etenkin parannusehdotuksia otankin mielelläni vastaan kaikilta lukijoilta. Vaasassa 17.11.2002 Kimmo Kauhaniemi
TEKIJÄNOIKEUKSISTA Tämä on sähköisessä muodossa (PDF-tiedostona) julkaistu teos, jota koskevat normaalit tekijänoikeussäännökset. Tekijä antaa 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, 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.
Sisällysluettelo Johdanto...1 Käyttöliittymä ja sen osat...1 Projekti-ikkuna...3 Viesti-ikkuna...4 Päävalikko...4 Työkalurivi...6 Kirjaston ja simulointimallin käsittely omissa ikkunoissaan...7 Simulointimallin 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 Simulointimallin 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
Johdanto PSCAD/EMTDC on sähköverkon transienttien eli nopeiden muutosilmiöiden simulointiin tarkoitettu työkalu. Kyse on sähköverkon perussuureiden virtojen ja jännitteiden simuloinnista aikatasossa, eli tuloksena on näiden suureiden kuvaajat ajan funktiona. Sähköverkon mallin lisäksi simuloitavaan malliin sisällytetään tavallisesti mm. erilaisia sähkökoneita kuvaavia malleja sekä mittaus- ja säätöpiirejä kuvaavia malleja. Näiden avulla tuloksiin voidaan sisällyttää kaikkien tarkasteltavan ilmiön ja järjestelmän kannalta olennaisten suureiden käyttäytyminen aikatasossa. PSCAD/EMTDC 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 menetelmässä järjestelmän tilasuureita sitovat differentiaaliyhtälöt ratkaistaan numeerista 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 jopa pikosekunteja. Oletusarvo on 50 mikrosekuntia, mikä on sopiva arvo useimmissa tapauksissa. Käyttöliittymä ja sen osat Kun PSCAD/EMTDC on käynnistetty tulee kuvaruudulle suurinpiirtein seuraavanlainen ikkuna. Päävalikko Työkalurivi Projekti-ikkuna Viesti-ikkuna Tilarivi Kuva 1. Ohjelman käyttöliittymä ja sen osat Kimmo Kauhaniemi, 2002 1
Käyttöliittymä sisältää päävalikon ja työkalurivin lisäksi kaksi ikkunaa projektiikkunan (Project Tree) ja viesti-ikkunan (Message Tree). Lisäksi ohjelman ikkunan alalaidassa on tilarivi, jota käytetään mm. kerrottaessa mitä ohjelma on tekemässä tai tehnyt viimeksi. Sekä projekti-ikkunan että viesti-ikkunan muotoa, kokoa ja sijaintia voi vapaasti muuttaa mieleisekseen ja ohjelma käynnistyessä näkymä on sellainen miksi se on viimeksi ohjelmaa lopetettaessa jätetty. Molemmat ikkunat voi myös sulkea, jonka jälkeen ne on tarvittaessa avattava päävalikon toiminnolla View -> Project tai View -> Messages. Kuva 2. Projekti- ja viesti-ikkunat saa takaisin näkyviin valikon View toiminnoilla Sekä projekti-ikkuna että viesti-ikkuna sisältävät tekstimuotoista tietoa puumaisena rakenteena. Puun haaran saa avattua painamalla plus-merkkiä ja suljettua painamalla miinus-merkkiä. Kuva 3. Projektipuun haarojen avaaminen Kimmo Kauhaniemi, 2002 2
Projekti-ikkuna Projekti-ikkuna sisältää 1. tasollaan kaikki avatut ja muistissa olevat komponenttikirjastot ja simulointimallit. Ohjelman käynnistyessä ladataan aina automaattisesti pääkirjasto (Master Library). Komponenttikirjaston ja simulointimallin nimen jäljessä näkyy myös ko. tiedoston tunniste, joka kirjastoilla on psl ja simulointimalleilla psc. Projekti-ikkunan alemmilla tasoilta löytyy yksityiskohtaisempaa tietoa ko. kirjaston tai mallin sisällöstä. Tässä oppaassa käsitellään vain 1. tason kohteisiin liittyvät toiminnot. Kun projekti-ikkunassa näpäytetään hiiren oikealla näppäimellä jotain 1. tason otsaketta eli kirjaston tai simulointimallin nimeä tulee esiin seuraavassa kuvassa esitetty ponnahdusvalikko. PSCAD/EMTDC ohjelmassa käytetään useassa toiminnossa hiiren oikealla näppäimellä avautuvaa ponnahdusvalikkoa. Ponnahdusvalikon sisältö riippuu hiiriosoittimen sijainnista näppäintä painettaessa. Tämän vuoksi tekstissä viitataan ponnahdusvalikkoon aina nimeämällä kyseinen kohde, esim. "piirtoalustan ponnahdusvalikko". Tekstin ne kohdat, joissa on kyse ponnahdusvalikon käytöstä on merkitty vasemmassa marginaalissa näkyvällä hiiren kuvalla. Kuva 4. Projekti-ikkunan 1. tason otsakkeiden ponnahdusvalikko Seuraavassa esitellään lyhyesti eo. valikon toiminnot: Properties: avaa lomakkeen, jossa ko. kohteen ominaisuuksia voidaan muuttaa Kimmo Kauhaniemi, 2002 3
Set as Active: asettaa kohteen aktiiviseksi (tietyt toiminnot, mm. simuloinnin käynnistäminen, kohdistuvat vain aktiivisena olevaan kohteeseen) Open: avaa kohteen omaan ikkunaansa (tämä toiminto saadaan aikaan myös kaksoisklikkaamalla kyseistä otsaketta) Save: tallettaa kohteen Save as: tallettaa kohteen niin että sille voi antaa uuden nimen Unload: poistaa kohteen muistista View : näillä toiminnoilla saadaan näkyviin lähinnä simuloinnin ongelmatilanteiden selvittelyssä tarvittavia tiedostoja. Projekti-ikkunan 1. tason otsikoiden ulkoasu muuttuu seuraavien periaatteiden mukaisesti: vahvennetulla tekstillä esitetään aktiivisena olevan projektin otsikko mikäli projektia ei ole tallennettu muutosten jälkeen, esitetään sen otsikko punaisena. Viesti-ikkuna Viesti-ikkunaan tulevat kaikki ohjelman käyttöön liittyvät ilmoitukset. Käytännössä tärkeimpiä ovat erilaiset virheilmoitukset, jotka erottuvat värillisillä symboleilla. Viesti-ikkunaa käytetään hyväksi myös haku-toiminnossa. Viesti-ikkunan kohteissa ponnahdusvalikko sisältää vain yhden toiminnon: Copy to File. Tällä toiminnolla saadaan ko. kohde ja siitä haarautuvat kohteet tulostettua tiedostoon talteen myöhempää tarkastelua varten. Päävalikko Päävalikon avulla voidaan mm. avata ja tallettaa tiedostoja sekä hallita kuvaruudulla näkyviä ikkunoita. Useimmat toiminnot voidaan kuitenkin toteuttaa myös kyseiseen kohteeseen liittyvien ponnahdusvalikoiden tai näppäintoimintojen avulla. Päävalikon toimintoja löytyy myös työkaluriviltä. Päävalikon toiminnot on esitelty lyhyesti seuraavassa: File: projektien hallintaan liittyvät toiminnot Create New Project: luodaan uusi Library: kirjasto Kimmo Kauhaniemi, 2002 4
Case: simulointimalli 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 hallintaan liittyviä toimintoja Refresh: piirtää kuvan uudelleen (tämä toiminto saadaan aikaan myös painamalla F5-näppäintä) Zoom: tästä kohdasta löytyy useita alakohtia, joiden avulla kuvan kokoa voidaan muuttaa Split Horizontal: jakaa kuvan vaakasuunnassa kahteen osaan Split Vertical: jakaa kuvan pystysuunnassa kahteen osaan Project: tuo esiin projekti-ikkunan Kimmo Kauhaniemi, 2002 5
Messages: tuo esiin viesti-ikkunan Usealle toiminnolle on määritelty myös näppäinoikotie, eli hiirellä aikaansaatava toiminto voidaan toteuttaa myös painamalla jotain näppäimistön näppäintä. Näppäinoikoteitä käyttämällä voidaan ohjelman käyttöä tehostaa, joten ne kannattaa opetella. Tekstin ne kohdat, joissa esitellään näppäinoikoteitä on merkitty vasemmassa marginaalissa näkyvällä näppäimistön kuvalla. Options: ohjelman asetusten muuttaminen Edit PSCAD.ini: tiedostossa PSCAD.ini olevien asetusten muuttaminen Preferences: toimintojen mukautus Window: sisältää normaalit Windows-ohjelman ikunoiden hallinnan toiminnot Help: ohjelman avusteet Valikon kohdan Edit toiminnoille on olemassa Windows-ympäristössä vakionäppäinoikotiet, 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 Kimmo Kauhaniemi, 2002 6
Zoom out: pienennä kuvaa Split view vertically: jaa kuva pystysuunnassa kahteen osaan Split view horizontally: jaa kuva vaakasuunnassa kahteen osaan Build all modules: luo simulointimallista fortran-tiedostot (kohteena aktiivisena oleva simulointimalli) Link output to binary: kääntää ja linkittää fortran-tiedostot ajettavaksi tiedostoksi (kohteena aktiivisena oleva simulointimalli) Run: käynnistää simulointiajon (kohteena aktiivisena oleva simulointimalli) Find: haku-toiminto Run-painikkeen oikealla puolella olevia neljää painiketta voidaan käyttää vain simulointiajon aikana ja ne esitellään tarkemmin myöhemmin. Find-painikkeen oikealla puolella on laatikko, jossa on numero (esim. 0.001). Kyseessä on simuloinnin tulostuksen aika-askel, josta kerrotaan tarkemmin kappaleessa Simulointi. Kirjaston ja simulointimallin käsittely omissa ikkunoissaan Projekti-ikkuna näyttää 1. tasolla kaikki muistiin ladatut kirjastot ja simulointimallit. Sekä kirjastot että simulointimallit saa esiin omiin ikkunoihinsa kahdella eri tavalla: Kaksoisklikkaamalla projekti-ikkunassa olevaa ko. kirjaston tai simulointimallin nimeä. Klikkaamalla kirjaston tai simulointimallin nimeä hiiren oikealla näppäimellä ja valitsemalla avautuvasta ponnahdusvalikosta toiminnon Open. Omaan ikkunaansa avattu kirjasto tai simulointimalli on periaatteessa piirtoalusta, jossa näkyvät sinne sijoitettujen komponenttimallien kuvakkeet. Toiminnallisesti sekä kirjaston että simulointimallin piirtoalustat ovat samanlaiset. Jatkossa omaan ikkunaansa avatusta kirjastosta tai simulointimallista käytetäänkin yhteisnimitystä kuva. Seuraavassa esitellään vain kuvan katselussa tarvittavat toiminnot ja myöhemmin simulointimallin luonnin yhteydessä tutustutaan muihin toimintoihin. Kimmo Kauhaniemi, 2002 7
Kuva 5. Pääkirjasto avattuna omaan ikkunaansa (näkyvissä vain osittain) Avatussa ikkunassa kuvasta näkyy tavallisesti vain osa. Ulkopuolelle jäävät osat saa näkyviin normaaliin Windows käytöliittymän tapaan ikkunan reunoilla olevien vierityspalkkien avulla. Toinen tapa on tavallaan liikuttaa piirtoalustaa ikkunassa hiiren avulla: paina CTRL-näppäin pohjaan ja liikuta hiirtä hiiren vasen näppäin alaspainettuna. Näkyvissä olevan kuvan skaalausta voi muuttaa työkalurivillä olevien (Zoom in) ja (Zoom out)-painikkeiden avulla. Samat toiminnot saadaan aikaan myös numeronäppäimistön PLUS-ja MIINUS-näppäimillä. Tällöin toimintoon tulee suurennettaessa keskitys-ominaisuus, jossa suurennetun kuvan keskikohta määräytyy suurinpiirtein hiiren sijainnin perusteella. Kimmo Kauhaniemi, 2002 8
Kuva 6. Pääkirjasto suurennettuna niin, että se näkyy kokonaan (yksityiskohdat eivät kuitenkaan erotu kovin hyvin) Pääkirjaston vasemmassa yläkulmassa on ryhmä kuvakkeita, jotka eivät ole varsinaisesti komponentteja vaan ns. sivumodulien kuvakkeita. Näihin sivumoduleihin kompentit on lajiteltu niiden tyypin mukaan. Sivumodulin saa auki kaksoisnapauttamalla kuvaketta hiirellä tai valitsemalla kuvakkeen ponnahdusvalikosta Open Module. Takaisin kirjaston pääsivulle pääsee BACKSPACE-näppäimellä. SIVUMODULI Kaikki PSCAD/EMTDC:n kuvat (komponenttikirjastot ja simulointimallit) voidaan tehdä modulaarisiksi siten, että ne sisältävät toisia kuvia. Kuvaan sisältyvä toinen kuva esitetään vain kuvakkeena, josta kyseinen kuva saadaan avattua. Koska periaatteessa kyse on vain samaan kuvaan sisältyvistä eri näkymistä tai sivuista käytetään kuvaan sisällytetyistä toisista kuvista nimitystä sivumoduli. Kimmo Kauhaniemi, 2002 9
Kuva 7. Tyypin mukaan lajiteltuja komponentteja sisältävien sivumodulien kuvakkeet 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 Kimmo Kauhaniemi, 2002 10
Tämä toimenpide luo projekti-ikkunaan kohteen noname eli "nimetön". Uusi simulointimalli kannattaa tallentaa ensimmäisen kerran jo työn alkuvaiheessa, jolloin sille voi antaa kenties kuvaavamman nimen. Tämän jälkeen mallin voi tallentaa aika ajoin kätevästi vain painamalla työkalurivin Save-painiketta:. Huomaa että tällöin tallennus kohdistuu vain aktiivisena olevaan simulointimalliin. Tallentamalla työ aika ajoin vältetään tilanne, jossa ohjelman jostain syystä "kaatuessa" tehty työ menetetään kokonaan. Kuva 9. Uusi simulointimalli tulee projektipuuhun nimellä "noname" Kuva 10. Uuden simulointimallin tallennus Simulointimalli luodaan käyttäen pääkirjastossa tai mahdollisesti muissa kirjastoissa olevia komponenttimalleja. Työskentelyn kannalta kätevintä on jos uuden simulointimallin ja pääkirjaston ikkunat asettelee sopivasti rinnakkain. Tämän voi tehdä päävalikon toiminnolla Window -> Tile. Tätä ennen täytyy projekti- ja viesti-ikkunat sulkea. Kimmo Kauhaniemi, 2002 11
Kuva 11. Pääkirjaston ja uuden simulointimallin ikkunat vierekkäin Ennen kuin simulointimallia alkaa kasata, kannattaa tarkistaa piirtoalustan koko. Käytännössä valittavissa on paperikoko, jota sovelletaan myös tulostettaessa simulointimalli paperille. Isolle piirtoalustalle tehdyn mallin voi tulostettaessa myös mahduttaa kirjoittimen käyttämälle pienemmälle paperille, mutta yksityiskohdat saattavat tällöin mennä liian pieniksi. Vaihtoehtoisesti mallin voi tulostaa niin, että se tulostuu osina todellisessa koossa useammalle paperiarkille, jolloin tuloste pitää koota teippaamalla arkit yhteen. Piirtoalustan asetuksiin pääsee käsiksi napauttamalla alustan tyhjää kohtaa hiiren oikealla näppäimellä, jolloin esiin tulevasta ponnahdusvalikosta valitaan Special -> Page Layout. Kimmo Kauhaniemi, 2002 12
Kuva 12. Piirtoalustan ponnahdusvalikko avattuna kohdasta Special Tällä valinnalla saadaan esiin seuraavassa kuvassa esitetty lomake, jossa kohdassa Paper Size valitaan piirtoalusta (paperin) koko. Kohdassa Orientation voidaan vaihtaa paperin suunta (pysty/vaaka). Muista valinnoista käytössä ovat toistaiseksi vain Show Border ja Show Grid. Kimmo Kauhaniemi, 2002 13
Kuva 13. Piirtoalustan asetukset Show Border valinnalla piirtoalustaan tulee reunaviivat, jotka rajaavat paperin marginaalialueet. Niiden avulla simulointimallia luotaessa on helpompi havaita tilan loppuminen piirtoalustalta edettäessä tiettyyn suuntaan. Show Grid valinta tuo esiin komponenttien sijoittelun perustana olevan ruudukon kohdistuspisteet (eivät näy tulosteissa). Simulointimallin kokoaminen Simulointimalli kootaan käyttäen kirjastossa olevia komponentteja, jotka sijoitellaan mallinnettavan järjestelmän määräämällä tavalla piirtoalustalle. Komponentit kytketään toisiinsa johdoilla (wire). Sähköteknisessä mielessä kyse ei ole varsinaisesti johtimista (joilla olisi jokin impedanssi) vaan nämä johdot määräävät komponenttien liittimien väliset suorat kytkeytymiset. Johtoja käytetään simulointimallissa myös datasignaalien välittämiseen erilaisissa mittaus- ja ohjauspiireissä. Kimmo Kauhaniemi, 2002 14
Komponenttien valinta Komponenttien käsittelyssä tietyt toiminnot kohdistuvat vain valittuun komponenttiin tai valittuihin komponentteihin. Yksittäinen komponentti valitaan yksinkertaisesti 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 SHIFT-näppäin alas painettuna. Kaikki valitut komponentit muuttuvat harmaiksi ja alkavat vilkkua. Yksittäisen komponentin valinta voidaan perua napauttamalla kyseistä komponenttia uudelleen SHIFT-näppäin alas painettuna. Useampi vierekkäin sijaitsevia sijaitsevia komponentteja voi valita myös hiirellä vetämällä (liikuta hiirtä vasen näppäin alas painettuna). Tällöin valinta kohdistuu vedettäessä näkyviin tulevalla suorakaiteen muotoisella alueella sijaitseviin komponentteihin. Jos kaikki halutut komponentit eivät tule tällä tavoin valituksi voi valintaa jatkaa osoittamalla hiirellä uuden alueen ja pitämällä samalla SHIFTnäppäin alas painettuna. Valintaa voi jatkaa samoin myös valitsemalla (tai poistamalla valinnasta) yksittäisiä komponentteja. Niin kauan kun SHIFT-näppäin on alas painettuna säilyvät jo valitut kohteet valittuina. Kuva 14. Useampien komponenttien valinta hiirellä vetämällä Komponenttien kopiointi Komponentin kopioimiseksi kirjastosta piirtoalustalle tarvitaan aina kaksi toimenpidettä: kopioi (Copy) ja liitä (Paste). Ohjelman käyttöliittymä tarjoaa useita eri tapoja toteuttaa nämä toimenpiteet: Kimmo Kauhaniemi, 2002 15
Päävalikon toiminnoilla Edit->Copy ja Edit->Paste. kopioitava komponentti on ensin valittava ennen liitä-toimintoa simulointimallin piirtoalusta on aktivoitava hiirellä napauttaen 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 napauttaen liitä-toiminnossa komponentti tulee siihen kohtaan, missä hiiren osoitin sijaitsee 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 hiiren osoitin sijaitsi ponnahdusvalikkoa avattaessa Näppäilemällä C (Copy) ja V (Paste). ennen C-näppäimen painamista kirjasto-ikkunan on oltava aktiivinen (ikkunan otsikkopalkki sininen) kopiointi kohdistuu valittuun komponenttiin tai jos mikään komponentti ei ole valittuna niin komponenttiin, jonka päällä hiiriosoitin sijaitsee ennen V-näppäimen painamista simulointimallin tulee olla aktiivinen (n a- pauta piirtoalustaa hiirellä) liitä-toiminnossa komponentti tulee siihen kohtaan, missä hiiren osoitin sijaitsee piirtoalustalla Viimeksimainittu tapa periytyy ohjelman versiosta 2 ja lienee yksi nopeimmista. Tehokkaimpaan työskentelyyn päästään yleensä käyttämällä sopivasti sekä näppäimistöä että hiirtä. Komponenttivalikko Osa useimmin käytettävistä komponenteista on sijoitettu piirtoalustan ponnahdusvalikkoon, josta ne saadaan kätevästi käyttöön ilman että niitä joutuu hakemaan pääkirjastosta. Painettaessa hiiren oikeaa näppäintä piirtoalustan tyhjässä kohdassa tulee esiin ponnahdusvalikko; kohdasta Add saadaan esiin komponenttivalikko. Komponenttivalikkoa käytettäessä valittu komponentti tulee suurinpiirtein siihen kohtaan, jossa hiiren osoitin oli valikkoa avattaessa. Tämän jälkeen komponentti voidaan siirtää haluttuun paikkaan. Kimmo Kauhaniemi, 2002 16
Kuva 15. Komponenttivalikko KOMPONENTTIVALIKKO Piirtoalustan ponnahdusvalikkoon sisältyvästä alivalikosta, joka sisältää useimmin tarvittavat komponenttimallit käytetään nimitystä komponenttivalikko. Kirjastovalikko Simulointimalliin sijoitettavien komponenttien hakemiseksi kirjastosta on olemassa myös piirtoalustaa sijoitettu erillinen valikkotoiminto. Tämän ns. kirjastovalikon saa esiin painamalla hiiren oikeaa näppäintä piirtoalustan tyhjässä kohdassa ja pitämällä samanaikaisesti CTRL-näppäin alaspainettuna. Kimmo Kauhaniemi, 2002 17
Kuva 16. Kirjastovalikko avattuna kohdasta "Transformers" Kirjastovalikko sisältää ensimmäisellä tasolla komponenttien ryhmittelyn tyypeittäin ja toisella tasolla ovat kuhunkin ryhmään kuuluvat komponentit. Kirjastovalikkoa käytettäessä valittu komponentti tulee suurinpiirtein siihen kohtaan, jossa hiiren osoitin oli valikkoa avattaessa. Tämän jälkeen komponentti voidaan siirtää haluttuun paikkaan. Kirjastovalikko sisältää kaikki pääkirjastossa olevat komponentit. Mikäli käytettävissä on itse tehtyjä komponenttikirjastoja, saadaan myös näissä olevat komponentit näkymään kirjastovalikossa. KIRJASTOVALIKKO Piirtoalustan toisesta ponnahdusvalikosta, joka sisältää pääkirjastossa ja mahdollisissa muissa ladattuina olevissa kirjastoissa olevat komponenttimallit käytetään nimitystä kirjastovalikko. Huomaa, että tämän valikon esiin saamiseksi pitää CTRL-näppäin olla alaspainettuna. 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 kolme eri perustoimintoa: Kimmo Kauhaniemi, 2002 18
Kierto (Rotate) komponentti kiertyy 90 myötäpäivään Peilaus (Mirror) komponentti peilautuu pystyakselinsa suhteen Kääntö (Flip) komponentti kääntyy ylösalaisin Seuraavassa kuvassa on havainnollistettu näitä toimintoja epätahtikoneen mallin avulla. Kuva 17. Komponentin asennon muuttaminen Nämä kolme perustoimintoa saadaan aikaan painamalla näppäintä R (Rotate), M (Mirror) tai F (Flip). Toiminto kohdistuu tällöin siihen komponenttiin, jonka päällä hiiren osoitin on. Kyseisen ikkunan (simulointimallin) on oltava tällöin aktiivinen. Vastaavat muokkaustoiminnot löytyvät myös komponentin omasta ponnahdusvalikosta. Kohdasta Rotate or Flip löytyy kierrolle useitakin vaihtoehtoja. Huomaa, että samaan lopputulokseen voi päästä tekemällä erilaisia toimintosarjoja. Kimmo Kauhaniemi, 2002 19
Kuva 18. Komponentin asennon muuttamiseen käytettävät toiminnot komponentin ponnahdusvalikossa KOMPONENTIN PONNAHDUSVALIKKO Komponentin ponnahdusvalikko tulee esiin kun hiiren oikeanpuoleista painiketta näpäytetään hiiren osoittimen ollessa kyseisen komponentin päällä. Komponentin ponnahdusvalikosta valittavat toiminnot kohdistuvat nimenomaan kyseiseen komponenttiin. Johtojen piirtäminen Komponentit kytketään toisiinsa johdoilla, joiden käsittely poikkeaa osittain varsinaisten komponenttien käsittelystä. Piirtoalusta ponnahdusvalikkoon sisältyvässä komponenttivalikossa johto (Wire) on ensimmäisenä. Tämä valinta tuottaa lyhyen vaakasuoran viivan, joka saadaan helposti pystysuoraan edellä esitellyllä kiertotoiminnolla. Johto ei kuitenkaan reagoi esim. R-näppäimen painallukseen ennen kuin se on valittu hiirellä napauttamalla. Valittuna olevan johdon päihin tulee punaiset neliöt, joista hiirellä vetämällä voidaan johdon pituutta muuttaa. Kuva 19. Johdon valinta hiirellä Johtojen piirtäminen onnistuu kätevästi myös hiiren avulla. Painettaessa W- näppäintä päästään "johdonpiirto"-tilaan. Hiiren kursori muuttu tällöin ristiksi. Tässä tilassa voidaan helposti piirtää kulmiakin sisältävä johto: hiirtä vasenta painiketta napautetaan johdon alkupisteessä, kaikissa kulmapisteissä ja loppupistees- Kimmo Kauhaniemi, 2002 20
sä. Johdonpiirtotilasta poistutaan painamalla toistamiseen W-kirjainta tai painamalla hiiren oikeanpuoleista painiketta. Tätä ennen hiiren osoitin on vietävä selvästi erilleen johdon loppupisteestä. Kuva 20. Johdon piirtäminen hiirellä Johdot kytketään komponentissa oleviin liittimiin. Erilliset johdot kytkeytyvät toisiina vain johdon päätepisteen kautta. Risteävät johdot eivät kytkeydy toisiinsa. Ohjelman edellisessä versiossa risteäville johdoille tuli käyttää ns. jumppereita, joita ei siis tarvita ohjelman nykyisessä versiossa. Kuva 21. Johtojen kytkeytyminen toisiinsa Kimmo Kauhaniemi, 2002 21
Komponenttien tuhoaminen Jossain tilanteessa on tarpeen myös tuhota piirtoalustalle sijoitettuja komponentteja. Valittu kohde tuhotaan painamalla joko X tai CTRL+X. Tätä ennen kohteena oleva komponentti tai komponentit on valittava kohdassa "Komponenttien valinta" esitetyllä tavalla. Mikäli kohdetta ei ole valittu kohdistuu tuhoamistoiminto siihen komponenttiin, jonka päällä hiiren osoitin on X-näppäintä painettaessa. Vaihtoehtoinen tapa on käyttää komponentin ponnahdusvalikkoa ja valita sieltä Cut. Kuva 22. Komponentin tuhoaminen Komponenttia tuhottaessa edellä olevalla tavalla kyse on oikeastaan "leikkaa"- toiminnosta. Viimeksi leikattu komponentti tai ryhmänä leikatut komponentit voidaan liittää takaisin Paste-toiminnolla. Tämä on kätevä toiminto esimerkiksi haluttaessa siirtää osia mallista esimerkiksi sivumoduleihin. Toimintojen peruminen Simulointimallia koottaessa voidaan kaikki toiminnot perua Undo-komennolla. Perumiseen on käytettävissä kolme tapaa: Valitaan päävalikosta Edit -> Undo Painetaan CTRL-Z Valitaan piirtoalustan ponnahdusvalikosta Undo Kimmo Kauhaniemi, 2002 22
Viimeksimainitussa tavassa ponnahdusvalikossa oleva teksti riippuu siitä mikä on peruttava toiminto (eli viimeksi tehty toiminto). Kuva 23. Komponentin ponnahdusvalikko kun viimeksi on tehty komponentin kierto Peruminen kohdistuu aina viimeksi tehtyyn toimintoon. Peruminen voidaan kuitenkin toistaa useita kertoja, jolloin päästään haluttuun aiemmin vallinneeseen tilanteeseen. Komponenttien parametrointi Kunkin komponenttimallin käyttäytyminen määräytyy sen parametrien avulla. Simuloinnin onnistumisen kannalta on tärkeää, että mallien parametrit määritetään huolellisesti. Erityisesti on huomattava, että vaikka kaikilla malleilla on jotkin oletusparametrit, 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 Edit Parameters. Komponentin parametrit määritetään lomakkeella, jossa on joko yksi tai useampia sivuja. Yksinkertaisin parametrilomake on esim. vastuksella, jonka parametrina on vain resistanssi. Monimutkaisempi lomake on esimerkiksi muuntajalla, jonka parametrit on jaettu useammalle sivulle. Lomakkeella on ylälaidassa alasvetolista, josta tarkasteltavaa sivua voidaan vaihtaa. Tätä on havainnollistettu seuraavissa kuvissa. Kimmo Kauhaniemi, 2002 23
Kuva 24. Parametrilomakkeen sivunvaihto: avataan ensin alasvetovali k- ko, Kuva 25.... valitaan sieltä haluttu sivu (tässä Saturation) Kimmo Kauhaniemi, 2002 24
Kuva 26.... 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). Numerokentässä näkyy lukuarvon jälkeen usein myös kyseessä oleva yksikkö hakasulkeisiin kirjoitettuna (esim. [p.u.]). Vaikka yksikköä voikin editoida, se tulee jättää alkuperäiseen arvoonsa tai sitten poistaa kokonaan (ohjelman nykyinen versio ei totea yksikön vaihtamista; yksikkö on tarkoitettu vain informaatioksi käyttäjälle). Esimerkiksi numerokentän voi tyhjentää kokonaan jonka jälkeen siihen voi syöttää haluatun luvun ilman yksikköä. Seuraavan kerran lomaketta avattaessa luvun perään tulee automaattisesti myös oletuksen 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 näkee tekstiä edeltävän napin väristä. Kimmo Kauhaniemi, 2002 25
Kuva 27. Esimerkki parametrilomakkeesta, jossa on käytetty ns. radiopainikkeita. Joissain komponenteissa on myös mahdollista syöttää numerokenttään ohjauspiireissä määritellyn datasignaalin nimi. Tätä aihetta käsitellään tarkemmin ohjauspiirejä käsittelevässä luvussa. Riippuen eri valintakenttien arvoista on osa parametrilomakkeen kentistä poissa käytöstä, jolloin ne esitetään harmaalla pohjalla eikä niitä pääse muuttamaan. Tämä tarkoittaa että tehtyjen valintojen perusteella kyseiset parametrit ovat tarpeettomia eikä niitä oteta huomioon. Mittausten määrittely Simuloinnin avulla halutaan tarkastella tiettyjen suureiden käyttäytymistä ja nämä suureet saadaan näkyviin määrittelemällä simulointimalliin ns. mittauksia. Mitattavien suureiden saaminen esiin simuloinneissa vaatii käytännössä kolme eri vaihetta: 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. Kimmo Kauhaniemi, 2002 26
Jännitteiden ja virtojen mittaukset voidaan suorittaa yksinkertaisimmillaan suoraan tähän tarkoitetuilla komponenteilla, jotka on esitelty seuraavassa kuvassa. Nämä mittarit löytyvät komponenttivalikosta kohdasta Meters. Kuva 28. 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 29. Jännitemittareita 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 30 esittämällä tavalla. Kimmo Kauhaniemi, 2002 27
Kuva 29. Virtamittarin sijoittaminen piiriin Kuva 30. Pääjännitteiden mittaaminen Erillisten komponenttien lisäksi tietyt komponentit tarjoavat mahdollisuuden sisäisiin mittauksiin. Tällöin mittaus määritellään siten, että kyseisen komponentin parametreissa annetaan halutulle ulostulosuureelle nimi. Seuraavassa kuvassa on esimerkiksi määritelty muuntajan toision vaihevirroille nimet. Kimmo Kauhaniemi, 2002 28
Kuva 31. Komponentin sisäisten mittausten määrittäminen; esimerkkinä muuntaja Komponentista riippuen siitä voidaan mitata virtojen ja jännitteiden lisäksi muitakin suureita. Esimerkiksi moottorista saadaan ulostulona mm. nopeus ja vääntömomentti. Mittauksen määritteleminen tarkoittaa käytännössä sitä, että simulointimalliin määritellään signaali, johon kyseinen suure liitetään. Signaali määritellään antamalla 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 tarkoitetuissa komponenteissa. Toisena vaiheena mittauksen luonnissa on saadun signaalin liittäminen ulostulokanavaan. Tähän tarvitaan datasolmu (Data label), joka liitetään ulostulokanavaan (Channel). Nämä molemmat komponentit löytyvät komponenttivalikosta. Komponenttien väliin kannattaa sijoittaa lyhyt johto, kuten seuraavassa kuvassa on esitetty. Kuva 32. Signaalin liittäminen ulostulokanavaan Datasolmulla on vain yksi parametri: Data Signal Name. Tähän kohtaan kirjoitetaan 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 siten, 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 näkyviin 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 Kimmo Kauhaniemi, 2002 29
yksikköä vaan se on vain teksti, joka tulee näkyviin analogisissa mittareissa. Koska esim. jännitteet mitataan aina kilovoltteina (ja virrat kiloampeereina) voi jossain tapauksessa olla tarpeen esittää jännitteet voltteina, jolloin ulostulokanavan parametrit ovat seuraavassa kuvassa esitetyn kaltaiset. Kuva 33. Ulostulokanavan parametrit Ulostulokanava tallentaa siihen tulevan signaalin, joka voidaan simuloinnin aikana esittää graafisesti esim. käyränä. Tätä varten malliin pitää ensin lisätä kaavio (Plot), joka löytyy myös komponenttivalikosta. Kaavio muodostaa alustan kuvaajille (Graph), jotka ovat käytännössä datan esittämiseen käytettäviä koordinaatistoja. Kuvaajan vaaka-akselilla on aina aika ja pystyakselilla kyseinen suure. Yhteen 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 tulevat esiin kun komponenttia napauttaa hiirellä. Kaavion sijoituspaikkaa voi muuttaa yksinkertaisesti hiirellä vetämällä. Kaaviokomponentin ponnahdusvalikossa kohdassa Add on vain yksi vaihtoehto: Graph. Tällä luodaan uusi kuvaaja kaaviokomponenttiin. Kuvaajia voi lisätä useita samaan kaavioon. Tästä on se etu, että samassa kaavioissa olevien kuvaajien vaaka-akselit voidaan helposti rajata samalle aikavälille. Kimmo Kauhaniemi, 2002 30
Kuva 34. Kaavion lisääminen kuvaajakomponenttiin Kuva 35. Kaaviokomponentti, johon on lisätty kolme kuvaajaa Kimmo Kauhaniemi, 2002 31
Liittämällä tietty ulostulokanava johonkin kuvaajaan saadaan kyseinen suure näkymään kuvaajassa käyränä. Tämä liittäminen vaatii kaksi toimenpidettä: 1. Luodaan viite (Reference) kyseiseen kanavaan 2. Liitetään käyrä kuvaajaan. Viite luodaan valitsemalla ulostulokanavan ponnahdusvalikosta Input/Output Reference -> Add as Curve. Kyseinen valikon kohta on käytettävissä vain mikäli ulostulokanava ei ole valittuna, eli se ei saa vilkkua harmaana. Tässä kohdin on oltava tarkkana kumpaa hiiren painiketta käyttää, sillä hiiren vasemmalla näppäimellä ulostulokanava tulee valituksi, mutta valikko on avattava hiiren oikealla painikkeella. Kuva 36. Ulostulokanavan viitteen luonti Tämän jälkeen napautetaan hiiren oikeanpuoleista näppäintä halutun kuvaajan päällä ja valitaan ponnahdusvalikosta Paste Curve. Tähän toimintoon voidaan käyttää myös näppäinyhdistelmäää CTRL+V. Tällöinkin hiiriosoittimen sijainti määrää mihin kuvaajaan käyrä tulee. Kimmo Kauhaniemi, 2002 32
Kuva 37. Käyrän liittäminen kuvaajaan Kun käyrä on liitetty kuvaajaan näkyy käyrän otsikko kuvaajan yläpuolella. Kun samaan kuvaajaan liitetään useampia käyriä tulevat niiden otsikot kuvaajan yläpuolelle siinä järjestyksessä kuin ne on liitetty. Käyrän otsikko määritellään ulostulokanavan parametreissa (ks. seur kuva). Kimmo Kauhaniemi, 2002 33
Kuva 38. Käyrän otsikon määrittely (tässä "Voltage CA") Käyrän saamiseksi esiin on olemassa myös oikotie; ulostulokanavan ponnahdusvalikosta löytyy kohta Input/Output Reference -> Create new plot with signal. 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. Paitsi käyrinä voidaan mittaukset esittää myös analogisten mittareiden avulla. Mittareiden avulla ei tietenkään voi esittää vaihtovirtasuureita vaan ne on muunnettava tehollisarvoiksi RMS-komponentin avulla. Kuva 39. Mitatun vaihtojännitteen muuttaminen tehollisarvoksi RMSkomponentin avulla Mittareita ei sijoiteta kaavioihin vaan ne sijoitetaan ohjauspaneeleihin (Control Panel), joihin tulevat myös simuloinnin ohjaukseen käytettävät komponentit. Niistä enemmän seuraavassa luvussa. Simulointimallin toiminnan määrittely Koska tavallisesti PSCAD/EMTDC ohjelmalla tehdyissä simuloinneissa on kyse nimenomaan transientti-ilmiöiden simuloinnista, on simulointimalliin määriteltävä tarkasteltava muutosilmiö. Käytännössä tämä tarkoittaa yhtä tai useampaa simuloitavalla ajanjaksolle määriteltyä tapahtumaa, joissa simulointimallissa tapahtuu sähköisiin suureisiin vaikuttava muutos. Tyypillisesti muutoksessa voi olla kyse Kimmo Kauhaniemi, 2002 34
virtapiiriin 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 ohjausta tai käsiohjausta. Seuraavassa esitellään nämä molemmat tavat. Automaattinen ohjaus Automaattinen ohjaus toteutetaan toimilohkoilla, jotka antavat halutun syötteen sähköisessä piirissä oleville laitteilla. Yksinkertaisimmillaan ohjaus perustuu ajastimeen, eli ohjaustoiminto tehdään tietyllä ajan hetkellä. Esimerkiksi erilaisten vikojen mallintamisessa käytettävien komponenttien ohjaukseen on käytettävissä oma 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-vaiheisen vian komponentissa suoraan tarkoitusta varten olevaan sisäänmenoliitäntään. 1- vaiheisessa vikakomponentissa signaali viedään datasolmuun (Data label), jolle annetaan sama nimi kuin kyseiselle vikakomponentille on määritelty sen parametreissa kohdassa "Fault name". Kimmo Kauhaniemi, 2002 35
Kuva 42. 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 43. Vika-ajastimen parametrit Virtapiirin avaaville ja sulkeville katkaisijoille on oma ajastinkomponentti, joka mahdollistaa kahden peräkkäisen katkaisijatoiminnon simuloinnin. Kimmo Kauhaniemi, 2002 36
Kuva 44. Katkaisijan ohjaaminen ajastinkomponentilla Tietty ajastinkomponenti liitetään katkaisijaan viemällä signaali datasolmuun, jolla on sama nimi kuin mikä on määritelty kyseisen katkaisijan parametreissa kohdassa "Breaker name". Kyseinen nimi näkyy myös katkaisijan piirroskuvassa. Eo. kuvassa 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 2 katkaisijatoimintoa (# of Breaker Operations). Simuloinnin alkutilanteessa katkaisija voi olla valinnan mukaan joko auki tai kiinni (Initial State). Lisäksi pitää määritellä toteutettavien katkaisijatoimintojen ajankohdat (Time of Breaker Operation). Kimmo Kauhaniemi, 2002 37
Kuva 46. 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 summainlohkoa ja PI-säädinkomponenttia. Siinä ohjearvo (Reference value) syötetään piiriin käyttäen ns. liukusäädintä, josta enemmän seuraavassa kappaleessa. PIsäätimen 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 48). Kuva 47. Esimerkki yksinkertaisesta PI-säädöstä Kimmo Kauhaniemi, 2002 38
Kuva 48. PI-säädinkomponentin parametrit Seuraavassa kuvassa on esitetty toisena esimerkinä vähän laajempi esimerkkipiiri, jossa on tasasuuntaaja ohjauspiireineen. Ohjauspiiri ottaa sisäänmenosuureinaan mittaukset Vd ja Id seka suuntaajakomponentin ulostulon GM, joka viedään ohjauspiirille datasolmua Gamma käyttäen. Säätäjän ulostulossa käytetään myös samaa tekniikkaa AlfaOrder signaalin välittämisessä. Käyttämällä datasolmuja voidaan vähentää johtojen tarvetta ja ohjauspiirien mallit voivat sijaita etäämpänä primäärilaitteiden malleista. Kuva 49. Esimerkki tasasuuntaajan säädöstä Kimmo Kauhaniemi, 2002 39
Käsiohjaus Käsiohjausta varten käytettävissä on ns. ohjauspaneeli. Ohjauspaneeli on erikoiskomponentti, jota voidaan käyttää alustana sekä analogisille mittareille että erilaisille simulointimallin ohjauksessa käytettäville komponenteille. Seuraavassa kuvassa on esitetty pääkirjastosta löytyvä esimerkki ohjauspaneelista, johon on sisällytetty 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 simulointimallin ajonaikaiseen käsiohjaukseen. Kytkeytyminen simulointimalliin perustuu aina ohjainkomponentteihin, jotka välittävät ohjainpaneelin tuottamat signaalit simulointimalliin. Seuraavassa kuvassa on esitetty käytettävissä olevat ohjainkomponentit. Kuva 51. Ohjainkomponentit Kuten edellä jo todettiinkin, ohjainkomponenttien lisäksi ohjauspaneeliin voidaan sijoittaa mittari, joka liittyy simulointimalliin ulostulokanavien avulla kuten kuvaajiin sijoitettavat käyrätkin. Ohjauspaneelin käyttö vaatii kolme vaihetta: 1. Luodaan ohjauspaneeli Kimmo Kauhaniemi, 2002 40
2. Kytketään simulointimalliin tarvittavat ohjainkomponentit tai ulostulokanavat. 3. Liitetään ohjainkomponentit ja ulostulokanavat ohjauspaneeliin. Ohjauspaneeli luodaan valitsemalla piirtoalustan ponnahdusvalikosta Add -> Control Panel. Tarvittavat ohjainkomponentit löytyvät samasta valikosta, esim. kytkin lisätään valitsemalla Add -> Controls -> Switch. Ohjainkomponentin liittäminen ohjauspaneeliin tapahtuu vähän samaan tapaan kuin ulostulokanavan liittäminen tiettyyn kuvaajaan. Ensin valitaan ohjainkomponentin ponnahdusvalikosta Input/Output Reference -> Add as Control. Tämän jälkeen valitaan ohjauspaneelin ponnahdusvalikosta Paste (näppäintoiminto CTRL+V ei toimi tässä tilanteessa). Ulostulokanavan kohdalla pitää vastaavasti valita Input/Output Reference -> Add as Meter. Samaan ohjauspaneeliin voi liittää useita ohjainkomponentteja. Ensimmäisen ohjainkomponentin liittämisen jälkeen liittämisessä käytettävä valikko tulee esiin vain kun hiirellä osoitetaan ohjauspaneelin otsikkoriviä, jossa on oletusarvoisesti teksti "CPanel". Seuraava kuva esittää esimerkkipiiriä, jossa katkaisijakomponentin ohjaus on toteutettu ohjauspaneeliin tehdyllä kytkimellä. Katkaisijan ohjaussignaali on tässä nimeltään BRK ja sitä vastaava datasolmu on liitetty kytkinkomponenttiin. Tämän jälkeen kyseinen kytkinkomponentti on liitetty ohjauspaneeliin. Kuvassa on esitetty myös analoginen mittari, joka on esittää virtamittarin tuottaman signaalin Ia tehollisarvoksi muunnettuna. Kuva 52. Esimerkki ohjaupaneelin käytöstä simulointimallissa Kimmo Kauhaniemi, 2002 41
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 kytkinkomponentin parametreja kannattaa muuttaa siten että ne ovat seuraavassa kuvassa esitetyn kaltaiset. Parametreja pääsee muokkaamaan valitsemalla joko kytkinkomponentin ponnahdusvalikosta Edit Parameters tai ohjauspaneelissa olevan kytkinkuvakkeen ponnahduvalikosta Control Properties. Kuva 53. Kytkinkomponentin muokkaus katkaisijan ohjaukseen sopivaksi Eo. kuvan esittämissä parametreissä otsikkona (Title) on BRK eli sama mikä oli esimerkin katkaisijan ohjaussignaalin nimi. Otsikko voidaan kyllä valita täysin vapaasti, mutta käytännössä kannattaa laittaa otsikoksi sama kuin katkaisijan ohjaussignaalin nimi on, jolloin piiristä tulee helpommin tulkittava. Vaikka ohjauspaneelia käyttäen voidaan simulointimallia ohjata ajon aikana, esimerkiksi ohjaamalla katkaisijoita, on suositeltavaa, että käsiohjausta käytetään vain ajon alkutilanteen määrittelyyn. Tällöin voidaan kätevästi samalla simulointimallilla ajaa eri tilanteita erilaisilla parametreilla. Esimerkiksi simulointimallin osien väliset kytkennät voidaan valita kutakin simulointiajoa varten käsin ohjattavilla katkaisijoilla. Lisäksi esimerkiksi vian ajankohta voidaan antaa kätevästi liukusäätimellä 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- Kimmo Kauhaniemi, 2002 42
simmäinen simulointiajo paljastaa lähes aina puutteita ja/tai virheitä mallissa, joten ennen "lopullista" simulointiajoa joudutaan yleensä tekemään jopa useitakin testiajoja, joissa malli viritetään tarkoituksenmukaisella tavalla toim ivaksi. Simulointiajon määrittely Suoritettavaan simulointiajoon liittyvät keskeisimmät parametrit löytyvät mallin ominaisuudet määrittelevästä ikkunasta. Se saadaan esiin siirtymällä projektiikkunaan ja valitsemalla kyseiseen simulointimalliin liittyvästä ponnahdusvalikosta toiminto Properties. Esiin tuleva lomake sisältää useita sivuja parametreja, mutta useimmin tarvittavat löytyvät ensimmäiselta sivulta, joka on esitetty seuraavassa kuvassa. Kuva 54. Simulointimallin ajoon liittyvät ominaisuudet määrittelevä lomake Properties-lomakkeen saa vaihtoehtoisesti esiin myös suoraan kyseisen mallin piirtoalusta ponnahdusvalikosta kohdasta Properties (ks. kuva 12 sivulla 13). Asetuksista tärkeimmät ovat ajoon liittyvät asetukset, jotka ovat kohdassa Runtime Settings. Tarvittavia parametreja on kolme: Kimmo Kauhaniemi, 2002 43
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 vapaasti asettaa mihin tahansa arvoon. Ajoaikaa ei kuitenkaan kannata asettaa huomattavasti tutkittavan ilmiön kestoa pidemmäksi, koska tällöin myös simulointiajo kestää tarpeettomana kauan. Simuloinnin aika-askel on oletuksena 50 µs, mikä riittää useimpiin tarpeisiin. Yleisenä periaatteenä, 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. Tämän 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 tulostuksen aika-askelta voi kokeilla suurentaa niin paljon kuin se on mahdollista ilman että tulosteiden ulkonäkö muuttuu. Tulostiedostojen osalta liian pieni tulostuksen aika-askel johtaa helposti myös varsin suuriin tiedostoihin, jotka syövät tarpeettoman paljon levytilaa. Tulostuksen aika-askeleen näkee ja sitä voi muuttaa myös työkalurivillä olevasta laatikosta. Tätä tapaa käytettäessä on huomattava että muutokset kohdistuvat nimenomaan aktiivisena olevaan simulointimalliin. Työkalurivillä on lisäksi käytetty yksikkönä sekuntia (mikä ei näy missään), kun taas Properties-lomakkeella yksikkö on us (mikrosekunti). Tulostuksen aika-askeleen muuttaminen työkalurivin kautta on kätevää esimerkiksi testausvaiheessa haettaessa sopivaa askelpituutta. Lisäksi simulointiajon ylösajovaihetta voidaan nopeuttaa käyttämällä alussa hyvin pitkää askelta ja vaihtamalla askeleen pituus sopivaksi vasta kun lähestytään tarkasteltavan muutosilmiön ajankohtaa. Työkaluriville kirjoitettu aika-askel tulee voimaan sillä hetkellä kun painetaan ENTER-näppäintä. Mikäli ajo etenee liian nopeasti se kannattaa keskeyttää ensin 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 mitään päätettä. Erityisesti malleissa, jossa on pyöriviä koneita saattaa simulointimallin ylösajoon tarvittava aika ennen tutkittavaa muutosilmiötä olla suhteellisin suuri. Tätä varten Kimmo Kauhaniemi, 2002 44
PSCAD/EMTDC sisältää mahdollisuuden ottaa ns. tilannevedoksen (Snapshot) simuloinnista. Tämä tarkoittaa sitä, että simulointimallin tila tietyllä hetkellä tallennetaan tiedostoon. Seuraavalla kerralla simulointi voidaan aloittaa sitten tuosta aiemmin määritellystä tiedostosta. Tilannevedoksen käyttöä varten mallissa tarvitaan parametria Timed snapshot(s). Kun sitten simulointiajon käynnistyksessä halutaan lähteä 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 komponenttia käyttäen. Ch.1 M eas-enab.. V1. M ultiple Run Kuva 55. 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 työkalurivin oikeassa päässä pyörii sähköiskun saavaa ristikkopylvästä esittävä animaatio. Run Stop Pause Frame advance Take snapshot Simulointiajon aikana näkyvä animoitu kuvake Kuva 56. Simulointiajoon liittyvät painikkeet Kimmo Kauhaniemi, 2002 45
Simulointiajon aikana ohjelman ikkunan alalaidan tilarivillä kerrotaan miten monta prosenttia ajosta on laskettu ja simuloinnissa menossa oleva aika (sekunteina). Ajo päättyy kun saavutetaan määritelty simuloitava aika (Duration of run). Tarvittaessa simuloinnin voi lopettaa tätä ennen Stop-painikkeella. Pausepainikkeella ajon voi keskeyttää tarvittaessa esim. tulosten lähempää tarkastelua tai ohjaustoimenpiteitä varten. Ajo jatkuu kun Pause-painiketta painetaan toistamiseen. Kun ajo on keskeytettynä Pause-painikkeella tulee myös Frame advancepainike aktiiviseksi. Tällä painikkeella ajoa saadaan yhdellä painalluksella aina tulostuksen aika-askeleen (PSCAD plot step) verran eteenpäin. Ajon aikana käytettävissä on myös Take snapshot-painike, jolla voidaan käsivaraisesti ottaa ajosta tilannevedos vapaasti valittavana ajankohtana. Tämä on siis vaihtoehtoinen tapa Properties-valikon kohteelle Timed snapshot(s). Take snapshot-painiketta käytettäessä tilannevedos talletetaan tiedostoon nimeltä runtime.snp. Simuloinnin tulokset Simuloinnin tuloksena saatavat käyrät ovat ajon jälkeen näkyvillä simulointimalliin määritellyissä kuvaajissa. Ajon dokumentoimiseksi voidaan simulointimalli tulostaa kirjoittimelle. Tätä ennen voi kuvaajia tarvittaessa muokata niin, että niissä haettu ilmiö tulee selvemmin esille. Yleensä ensimmäiseksi pitää kuvaajan pystyakseli 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 määräytyvät käyrän minimi ja maksimiarvojen perusteella. Älykkäällä skaalauksella rajaus määritetaan siten, että rajat osuvat sopiviin tasalukuihin. Skaalaustoiminnot löytyvät ponnahdusvalikosta, jonka muoto on erilainen riippuen siitä, osoitetaanko hiirellä kuvaajaa vai kaavion otsikko. Kuvaajaan liittyvästä valikosta voidaan tehdä vain kyseistä kuvaajaa koskevia toimintoja. Kaavion ponnahdusvalikosta tehdyt skaalaustoiminnot kohdistuvat kaikkiin kaavioissa oleviin kuvaajiin. Kimmo Kauhaniemi, 2002 46
Kuva 57. Kuvaajan ponnahdusvalikko Kuva 58. Kaavion ponnahdusvalikko Kimmo Kauhaniemi, 2002 47
Kuvaajan vaaka-akseli määräytyy oletusarvoisesti simulointiajon keston perusteella, mutta ne voidaan asettaa zoom-toiminnolla (Zoom on/off) halutulle aikavälille. Vaaka-akselin automaattinen skaalaustoiminto (AutoRange X) palauttaa asteikon aina simulointiajon keston mukaiseksi. Zoom-toiminto käynnistetään joko kuvaajan ponnahdusvalikosta tai painamalla Z- näppäintä (hiiren ollessa halutun kuvaajan päällä). Tällöin hiiriosoittimen kohdalle kuvaajaan tulee pystysuora viiva. Zoomaus tehdään painamalla hiiren vasen painike alas ja vetämällä hiirtä oikealle zoomattavan alueen loppuun. Hiiren painikkeen ollessa alhaalla zoomattava alue on se joka jää kahden pystysuoran viivan väliin. Alueen rajat (t1, t2), pituus (dt) ja pituuden käänteisarvo (idt) näkyvät tuolloin kuvaajan alapuolella. Kun hiiri vapautetaan kuvaaja piirretään uudelleen määritellyn vaaka-akselin rajauksen mukaisesti. Zoomauksen voi perua valitsemalla ponnahdusvalikosta Zoom undo tai painamalla Z-näppäintä (iso z-kirjain). Ohjelman nykyisessä versiossa perättäisiä zoomauksia tehtäessä peruutus onnistuu vain edelliseen zoomaukseen. Kuva 59. Kuvaajan zoomaus Mikäli ajo on tarkoitus toistaa kannattaa sopivat kuvaajien asteikkomääritykset tallentaa valitsemalla ponnahdusvalikosta Save Current Settings to Default. Tämä toiminto koskee kaikkia saman kaavion kuvaajia kun se tehdään kaavion ponnahdusvalikosta. Kuvaajissa on myös ns. hiusristikkotoiminto (Cross hairs), jolla voidaan tutkia tarkemmin haluttua käyrää. Hiusristikko voi olla joko käyrään sidottu (Tracking) tai vapaasti liikkuva (Non-tracking). Hiusristikon ollessa käyrään sidottu määrää hiiren sijainti ristikon pystyviivan paikan aika-akselilla ja vaakaviiva määräytyy tarkasteltavan käyrän arvosta ko. pisteessä. Hiusristikkotoiminto voidaan valita joko kuvaajan ponnahdusvalikosta tai pikanäppäimillä. Käyrään sidottu hiusristikko saadaan esiin X-näppäimellä (pieni x) ja vapaasti liikkuva X-näppäimellä (iso X). Käytettäessä käyrään sidottua hiusristikkoa kuvaajassa, jossa on useita käyriä, voidaan seurattavaa käyrää vaihtaa N- ja P-näppäimillä (seuraava/edellinen). Hiusristikkotoiminnossa kuvaajan alapuolella esitetään aina ko. pisteen koordinaatit. Kimmo Kauhaniemi, 2002 48
Kuva 60. Hiusristikkotoiminnon valikko Kuva 61. Hiusristikkotoiminto kun seurataan tiettyä käyrää Kimmo Kauhaniemi, 2002 49
Hiusristikkotoiminnossa voidaan hiirellä vetämällä (painike alas painettuna) voidaan määrittää mm. kahden eri pisteen välinen etäisyys. Tämä tieto samoin kuin etäisyyksien käänteisarvot näkyvät kuvaajan alapuolella niin kauan kuin hiiren painike on alaspainettuna. Tällä tavoin voidaan määrittää esimerkiksi mielivaltaisen signaalin taajuus kun mitataan signaalin jaksonpituus. Kuva 62. Kahden pisteen etäisyyden mittaaminen hiusristikkotoiminnolla Simulointimalli ja siinä olevat kuvaajat voidaan tulostaa paperille valitsemalla piirtoalustan ponnahdusvalikosta Print. Tämän jälkeen tulee esiin lomake, jossa voidaan asetella kirjoittimen asetukset. Ohjelman tässä versiossa toimii vain vaihtoehto Current page (preview), jossa OK:n painalluksen jälkeen tulee esiin esikatseluikkuna. Esikatseluikkunassa kyseinen simulointimallin sivu esitetään siten kuin se tulee tulostumaan paperille. Tässä ikkunassa työkalurivillä on painikkeet, joilla tulostustapaa voidaan vielä muuttaa ennen tulostusta. Tulostus voidaan myös peruuttaa vielä tässä vaiheessa. Esikatseluikkunan painikerivistö on esitetty seuraavassa kuvassa. Näiden lisäksi painikerivistössä on neljä painiketta, jotka eivät ole vielä ohjelman tässä versiossa käytössä. Quit Print Preview Print Page Portrait View Landscape View Print to Fit Print Actual Size Kuva 63. Esikatseluikkunan työkalurivi Esikatseluikkunan painikkeilla saadaan aikaan seuraavat toiminnot: Quit Print Preview peruuttaa tulostuksen Print Page tulostaa sivun Kimmo Kauhaniemi, 2002 50
Portraid View ja Landscape View määräävät paperin suunnan: vain toinen voi olla valittuna (harmaa) ja oletussuunta määräytyy piirtoalusta asetusten perusteella Print to Fit sovittaa kuvan kirjoittimen asetuksissa määrätylle arkille (oletus) Print Actual Size valitsee tulostuksen luonnollisessa koossa siten, että kuva jaetaan tarvittaessa useammalle arkille (vaihtoehtoinen Print to Fit valinnan kanssa) Simuloinnin tulokset on mahdollista tallentaa myös tiedostoihin myöhempää käsittelyä varten. Tällöin simulointiajon määrittelyissä on ennen ajoa laitettava Save channels to disk kohtaan valinnaksi Yes. Lisäksi kohtaan Output file tulee määritellä sopiva tulostiedostojen nimi (ilman päätettä). Simulointiajon aluksi PSCAD/ETMDC luo hakemiston xxxx.emt missä xxxx on simulointimallille tallennettaessa annettu nimi. Hakemistoon tallennetaan simulointimallin perusteella tehdyt fortran-tiedostot sekä niistä käännetty simulointiajossa käytettävä 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. Outtiedostojen 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. Simulointien dokumentointi Sekä simulointimallin että simulointitulosten dokumentointiin on käytettävissä useita eri tapoja. Simulointimalli, jossa tulokset on esitetty kuvaajissa voidaan edellä esitetyllä tavalla tulostaa suoraan paperille. Mikäli tavoitteena on laatia simuloinneista raportti käyttäen esimerkiksi Word-tekstinkäsittelyohjelmaa, voidaan PSCAD/EMTDC:ssä olevat kuvat viedä Windowsin leikepöydän kautta Worddokumenttiin. Kuvien vienti tapahtuu ns. metafile-muodossa. Simulointimallista pitää aina ensin valita mitkä osat halutaan viedä toiseen sovellukseen. Mikäli halutaan viedä kaikki mitä piirtoalustalla on voidaan käyttää päävalikon valintaa Edit -> Select All. Kun kohde on valittu (vilkkuu harmaana) se saadaan vietyä leikepöydälle valitsemalla päävalikosta Edit -> Export -> Clipboard. Tämän jälkeen kohdesovelluksessa valitaan vain Paste tai Liitä ja kuva tulee esiin. Käytännössä kuvan kokoa voidaan joutua muuttamaan tämän jälkeen paremmin kohdesovellukseen sopivaksi. Kimmo Kauhaniemi, 2002 51
Kaavion (Plot) ponnahdusvalikossa on erikseen valinta viennille, jonka avulla kyseinen kaavio voidaan kätevästi viedä kohdesovellukseen. Kyseistä toimintoa käytettäessä kaavio on kuitenkin ensin valittava niin, että sen reunoille tulevat punaisen neliöt. Tämän jälkeen ponnahdusvalikon valinta Export -> Clipboard toimii. Kuva 64. Kaavion vienti toiseen sovellukseen Mistä lisää tietoa? PSCAD/EMTDC on varsin laaja ohjelmisto ja tässä oppaassa on keskitytty vain perusasioihin. Lisäksi eri komponenttimallien ominaisuuksiin ei tässä oppaassa ole juurikaan perehdytty. Helpotusta tiedonjanoon antaa ohjelman avustetoiminto, joka on toteutettu html-tekniikalla. Käytännössä tämä tarkoittaa sitä, että Helpvalinta käynnistää aina selaimen (esim. Internet Explorer tai Netscape Navigator). Avusteisiin pääsee päävalikon lisäksi eri komponenttien ponnahdusvalikosta ja parametrilomakkeiden Help-painikkeella. Viimeksimainittu vie suoraan kyseistä komponenttia käsittelevälle sivulle. Kimmo Kauhaniemi, 2002 52