ATPDraw的使用方法

ATPDraw的利用方法编写曹祥麟广东省电力设计研究院2009年2月内部资料，注意保存目录１．前言２．ATPDraw的操作步骤2.1起动2.2设定2.3选择元件和输入参数2.4辅助操作2.4.1连接2.4.2移动2.4.3复制2.4.4旋转2.4.5节点赋名2.5ATP的执行2.6计算结果的输出2.6.1图形输出2.6.2文本输出３．ATPDraw的元件菜单3.1探针和相接续器3.2线性支路3.3非线性支路3.4架空线路/电缆3.4.1集中参数3.4.2带集中电阻的分布参数线路3.4.3自动计算参数的架空线路/电缆模型3.5开关3.6电源3.7电机3.8变压器3.9控制系统3.9.1信号源3.9.2传递函数块3.9.3特殊装置3.9.4初始化3.10频率相关元件3.11复制４．ATPDraw的应用实例4.1系统结线图内部资料，注意保存4.2参数计算4.3建模4.4计算５．ATPLauncher６．结束语内部资料，注意保存1.前言ATP-EMTP是目前应用得最为广泛的电磁暂态计算的标准程序。从概念讲，EMTP可应用于任何电路的电磁暂态现象计算。但是另一方面，因为它的庞大功能，在只有固定格式的文本输入方式时，它的应用相当困难。许多电力技术人员虽然知道ATP-EMTP的潜在应用价值，但苦于入门艰难，迟迟不敢尝试ATP-EMTP的应用。ATPDraw就是为了解决这个问题而开发的，它是建立计算模型用的人机对话图形接口。ATPDraw准备了电力系统各种元件的图符，点击这些图符，可打开相应的图框，输入有关参数。连接这些图符，可构成所需要的电路。各个元件的图框都带有帮助功能，提示各参数的定义。ATPDraw还具有设定时间步长、计算时间、输出要求及各种特殊要求（如频率扫描）的功能。ATPDraw生成文本输入文件，执行ATP时实际上还是通过文本输入文件。有了这个工具，使ATP-EMTP的利用大大方便了。但是，ATPDraw功能烦多，对初学者来说其利用仍有一定困难。本手册是为了便于初学者掌握ATPDraw的使用方法而编制的，它在介绍ATPDraw基本操作和功能的基础上通过实例让初学者熟悉ATPDraw的应用。关于ATPDraw的详细介绍请查阅ATPDrawUsers’Manual。内部资料，注意保存2.ATPDraw的基本操作2.1起动双击ATP/atpdraw目录下的atpdraw.exe可打开如下图所示的窗口。图1ATP/atpdraw的起动窗口点击图1的○中的按钮，可打开如下图所示的新建文件窗口。图2ATP/atpdraw的新建文件窗口2.2设定选择图2菜单栏中的ATP→Settings，建立各种设定用的对话框。图3计算条件图3是设定计算条件用的对话框。deltaT：时间步长[s]。Tmax：计算终止时间[s]。Xopt：0或空白时，电感元件的单位为mH；填入频率时，电感元件的单位为ohm。Copt：0或空白时，电容元件的单位为μF；填入频率时，电容元件的单位为μmho。选择Timedomain：暂态计算。选择Frequencyscan：频率扫描。内部资料，注意保存选择Hamonic[HFS]：谐波计算。选择PowerFrequency：指定系统频率。图4是设定输出条件用的对话框。Printfreq：指定文本输出频率。Plotfreq：指定图形输出频率。选择Plottedoutput：有图形输出。选择Networkconnectivity：输出节点连接表。选择Steady-statephasors：输出稳态计算结果。图4输出条件选择Extremalvalues：输出极大值和极小值。选择Extraprintoutcontrol：改变输出频率。选择Auto-detectsimulationerrors：在画面输出错误信息。图5开关和通用电机用图5的对话框指定计算操作过电压的统计分布时使用统计开关还是规律化开关。如有通用电机，在该对话框指定初始化方法、所用的单位制和计算方法。图6是指定数据卡排列方式和附加要求用的对话框。图7是管理MODELS变量名的对话框。图8是设定参数值的对话框。图6数据卡的次序和附加要求图7MODELS变量名图8参数值2.3选择元件和输入参数图9元件菜单将光标移至图2的空白部分，并点击右键，将出现图9所示的菜单。从菜单中选择目标元件后，将在空白部分的中心出现该元件对应的图标，如图10所示。双击图标，将出现输入该元件参数用的对话框，如图11所示。然后按照Help的提示输入各参数。在所有参数输入完毕后，点击OK，结束该元件的建模。内部资料，注意保存图10元件图标图11元件参数2.4辅助操作2.4.1连接如图12所示，光标置于一个元件的端子，按下左键，将引线拖至另一个元件的端子，释放左键后再点击左键，结束连接的操作。图12元件的连接连接2.4.2移动将光标移至目标图标，点击左键，确定选择对象（在该图标外围形成方框，以下同），按下左键，将该图标拖至希望的位置，然后释放左键，结束移动的操作。2.4.3复制将光标移至目标图标，点击左键，确定选择对象。然后，点击图13的○中的按钮，复制目标图标。复制图标和原图标是重叠在一起的，按下左键，将复制图标拖至希望的位置，释放左键，结束复制的操作。图13复制内部资料，注意保存2.4.4旋转将光标移至目标图标，点击左键，确定选择对象。然后，点击右键或点击图14的○中的按钮，旋转目标图标。每点击一次，顺时针旋转900。图14旋转图15节点名2.4.5节点赋名将光标移至目标节点，点击右键，生成图15所示的节点赋名用对话框。在该框内可填入节点名（6个符号之内），并可指定是否显示节点名。如该节点是大地，则不需填写节点名，但需选择Ground栏。如没有对节点赋名，程序将自动给节点赋名。2.5ATP的执行选择图2菜单栏中的ATP→runATP，可生成文本输入文件（.ATP文件），并执行ATP。如选择图2菜单栏中的ATP→MarkFileAs，则只生成文本输入文件（.ATP文件），而不执行ATP。2.6计算结果的输出2.6.1图形输出选择图2菜单栏中的ATP→PlotXY，可输出用波形表示的计算结果（.pl4文件），2.6.2文本输出选择图2菜单栏中的ATP→EditLIS-file，可生成文本表示的计算结果（.lis文件），文本输出文件重复文本输入文件的内容，并用表格形式输出暂态计算结果，给出警告信息和错误信息，还可输出电路的节点连接表、稳态计算结果（复数表示）和暂态过程的极值。内部资料，注意保存3.ATPDraw的元件菜单ATPDraw的元件菜单如图9所示。为了构筑各种计算电路，ATPDraw准备了各种各样的电力系统元件。TPDraw的元件菜单中，还有输出用的各种探针、单相表示和三相表示的转接器及线路换位器。3.1探针和相接续器[Probes&3-phase]注(1)节点电压探针[ProbeVolt](2)支路电压探针[ProbeBranchvolt](3)支路电流探针[ProbeCurr](4)指定TACS变量的输出[ProbeTacs](5)三相表示与单相表示的转接[Splitter](6)换位ABC→BCA[Transp1](7)换位ABC→CAB[Transp2](8)换位ABC→CBA[Transp3](9)换位ABC→ACB[Transp4](10)指定ABC相序的基准节点[ABCReference](11)指定DEF相序的基准节点[DEFReference]3.2线性支路[BranchLinear](1)电阻元件[Resistor](2)电容元件[Capacitor](3)电感元件[Inductor](4)RLC串联支路[RLC](5)3相耦合RLC支路[RLC3-ph](6)3相Y形连接[RLC-Y3-ph](7)3相Δ形连接[RLC-Δ3ph](8)有残留电压的电容[C:U(0)](9)有残留电流的电感[L:I(0)]3.3非线性支路[BranchNonlinear](1)折线表示的非线性电阻(时间滞后型)[R(i)Type99](2)折线表示的非线性电阻(补偿型)[R(i)Type92](3)时变电阻(时间滞后型)[R(t)Type97](4)时变电阻(补偿型)[R(t)Type91](5)折线表示的非线性电感(时间滞后型)[L(i)Type98](6)折线表示的非线性电感(补偿型)[L(i)Type93](7)磁滞曲线表示的非线性电感(时间滞后型)[L(i)Type96](8)磁滞曲线表示的非线性电感(时间滞后型)[L(i)Hevia98→96](9)指数函数表示的非线性电阻(补偿型)[MOVType92](10)指数函数表示的三相非线性电阻(补偿型)[MOVType3-ph](11)TACS控制的非线性电阻(补偿型)[R(TACS)Type91]内部资料，注意保存(12)带剩磁的、折线表示的非线性电感(时间滞后型)[Type98,init](13)带剩磁的、磁滞曲线表示的非线性电感(时间滞后型)[Type96,init](14)带剩磁的、折线表示的非线性电感(补偿型)[Type93,init]3.4架空线路/电缆[Lines/Cables]3.4.1集中参数[Lumped](1)单相或多相π型电路[RLCPi-equiv.1](2)多相耦合RL电路[RLCoupled51](3)对称分量表示的多相耦合RL电路[RLSym.51]3.4.2带集中电阻的分布参数线路[Distributed](1)换位线路用的Clarke模型[Transposedlines(Clarke)](2)不换位线路用的KCLee模型[Untransp.lines(KCLee)]3.4.3自动计算参数的架空线路/电缆模型[LCC](1)带集中电阻的分布参数线路[Bergeron](2)π型电路[pi](3)J.Marti频率相关分布参数线路模型[JMarti](4)Semlyen频率相关分布参数线路模型[Semlyen](5)野田频率相关分布参数线路模型[Noda](6)从既有pch文件建立LCC模型[ReadPCHfile]3.5开关[Switches](1)时控开关[Switchtimecontrolled](2)三相时控开关[Switchtime3-ph](3)压控开关[Switchvoltagecontr.](4)二极管[Diode(type11)](5)可控二极管[Valve(type11)](6)三极管[Triac(type12)](7)TACS控制开关[TACSswitch(type13)](8)测量开关[Measuring](9)统计开关[Statisticswitch](10)规律化开关[Systematicswitch]3.6电源[Sources](1)直流电源[DCtype11](2)单斜角波电源[Ramptype12](3)双斜角波电源[Slope-Ramptype13](4)交流电源[ACtype14](5)冲击波电源[Surgetype15](6)Heidler冲击波电源[Heidlertype15](7)Standler冲击波电源[Standlertype15](8)Cigre冲击波电源[Cigretype15]内部资料，注意保存(9)TACS控制电源[TACSsource](10)三相交流电源[AC3-phtype-14](11)不接地交流电源[ACUngrounded](12)不接地直流电源[DCUngrounded]3.7电机[Machines](1)同步电机[SM59](2)用通用电机表达的同步电机[UM1Synchronous](3)用通用电机表达的感应电机[UM3Induction](4)用通用电机表达的感应电机(双向励磁)[UM4Induction](5)用通用电机表达的单相感应电机[UM6Singlephase](6)用通用电机表达的直流电机[UM8DC]3.8变压器[Transformers](1)单相理想变压器[Ideal1phase](2)三相理想变压