Giới thiệu về phần mềm ATP mô phỏng quá độ điện từ

Giới thiệu về phần mềm ATP mô phỏng quá độ điện từ cho môn chất lượng điện năng ATP (Alternative Transients Program), ủửục ủaựnh giaự laứ moọt trong nhửừng heọ thoỏng chửụng trỡnh ủửục quoỏc teỏ sửỷ dúng roọng raừi nhaỏt , laứ chửụng trỡnh mõ phoỷng soỏ hoaự về caực hieọn tửụng ủieọn tử ứ. Vụựi chửụng trỡnh naứy , toaứn boọ nhửừng máng lửụựi hay heọ thoỏng ủiều khieồn phửực táp ủều ủửục mõ phoỷng. Khaực vụựi EMTP ủửục phoồ bieỏn roọng raừi , thỡ ATP cần phaỷi ủaờng kớ trửụực khi sửỷ dúng , maởc duứ vieọc ủaờng kớ laứ mieĩn phớ ủoỏi vụựi mói ngửụứi trẽn theỏ giụựi khõng vỡ múc ủớch thửụng mái.

P1.GIỚI THIỆU CHUNG

1.Giới thiệu về ATP:

ATP (Alternative Transients Program), được đánh giá là một trong những hệ thống chương trình được quốc tế sử dụng rộng rãi nhất , là chương trình mô phỏng số hoá về các hiện tượng điện tư ø Với chương trình này , toàn bộ những mạng lưới hay hệ thống điều khiển phức tạp đều được mô phỏng

Khác với EMTP được phổ biến rộng rãi , thì ATP cần phải đăng kí trước khi sử dụng , mặc dù việc đăng kí là miễn phí đối với mọi người trên thế giới không vì mục đích thương mại

2.Giới thiệu về ATPDraw:

ATPDraw là chương trình đồ hoạ , đồng thời là phiên bản ATP của EMTP trên nền Windows Chương trình được viết bằng ngôn ngữ Borland Delphi 2.0 và hoạt động trong môi trường Windows 9x/NT/2000/XP Trong ATPDraw , người dùng xây dựng mạch điện bằng chuột (1 thiết bị trong vi tính) và lựa chọn thành phần từ danh mục , sau đó chương trình sẽ tạo ra tập tin ATP với định dạng thích hợp Chương trình mô phỏng ATP và chương trình đồ thị đều tương thích với ATPDraw

ATPDraw cung cấp các kiểu mẫu mạch , các mẫu mạch này có thể làm việc đồng thời trên nhiều mạch và sao chép thông tin giữa các mạch Toàn bộ mạch đều được thao tác dễ dàng (sao chép/dán ,tạo nhóm ,xoay, xuất/nhập , trở về/tiến lên).Hơn nữa ,ATPDraw cung cấp cho Windows thư viện hồ sơ và tập tin xuất Mạch vẽ được lưu trữ thành các tập tin riêng biệt ,bao gồm đầy đủ các thiết bị mô phỏng và lựa chọn Các tập tin được nén lại và có thể chia sẻ dễ dàng với một vài chương trình khác

Hầu hết những thiết bị tiêu chuẩn trong ATP (1pha lẫn 3 pha) đều được cung cấp ,đồng thời người dùng cũng có thể tạo ra thiết bị mới , với đầy đủ các chức năng điều chỉnh hình hoạ , dữ liệu , và có thể kiểm tra trong miền tần số Các thành phần đặc biệt cung cấp cho người dùng của động cơ và máy biến áp được dựa trên tiêu chuẩn của Universal Machine và BCTRAN trong

ATP-EMTP Ngoài ra , ATPDraw còn cho phép người dùng nhóm các thiết bị (không giới hạn số lượng) thành 1 biểu tượng nhằm mục đích đơn giản cho người sử dụng

P2.CÁC CHỨC NĂNG TRONG ATPDRAW

2.1 Làm việc cùng ATPDraw :

Khi khởi động chương trình ATPDraw , ta sẽ có màn hình soạn thảo như sau :

Hình 2.1

Chương trình gồm danh mục chính (gồm các trình đơn

File ,Edit ,View ,ATP ,Objects ,Tools ,Window ,Help) , thanh công cụ , màn hình soạn thảo (mặc nhiên là Noname.adp) , danh mục lựa chọn thiết bị …

Sau đây ta sẽ tìm hiểu các thành phần chính trong chương trình ATPDraw

2.2 Danh mục chính :

2.2.1 File:

Hình 2.2 Các lệnh trong trình đơn File

1 New : Chức năng dùng để mở 1 cửa sổ soạn thảo rỗng Ta có thể cùng lúc mở nhiều cửa sổ làm việc , và có thể sao chép thông tin giữa các cửa sổ với nhau

2 Open : mở file lưu trữ từ hộp thoại

Hình 2.3

3 Reload : mở những file đã từng mở trước đó

4 Save : lưu trữ cửa sổ đang làm việc dưới dạng file.adp

5 Save as : lưu trữ với tên khác

6 Save all : lưu trữ tất cả các cửa sổ làm việc.

7 Close : đóng cửa sổ hiện hữu

8 Close all : đóng tất cả các cửa sổ

9 Import : chèn vào cửa sổ làm việc từ file.adp

10 Export : phần lựa chọn được xuất ra ngoài thành file.adp

11 Reload Icons : nạp lại các biểu tượng

12 Save Metafiles : phần lựa chọn được lưu lại dưới dạng file.wmf

13 Exit : thoát khỏi chương trình

2.2.2 Edit :

Hình 2.4 Các lệnh trong trình đơn Edit

1 Undo/Redo : dùng để trở về hay tiến tới thao tác trước đó , số thao tác ghi nhớ được người dùng quy định

2 Cut : sao chép và xoá bỏ phần gốc

3 Copy : sao chép và giữ nguyên phần gốc

4 Paste : dán phần cần sao chép

5 Duplicate : sao chép phần chọn ra cửa sổ làm việc

6 Clear : xoá bỏ phần chọn

7 Copy Graphics : chép phần chọn vào tập hồ sơ chương trình

8 Select : có 4 sự lựa chọn :

-All : lựa chọn tất cả

-None : bỏ chọn

-Polygon : chọn trong phạm vi người dùng đóng khung

-Type/Group : chọn theo nhóm hay tên thiết bị

Hình 2.5

9 Move Label : lựa chọn và di chuyển thành phần theo nhãn

10 Rotate : xoay thiết bị 90°ngược chiều kim đồng hồ

11 Rubber Bands : kết nối 1 vùng chọn với điểm bên ngoài vùng

12 Compress : Chức năng này có khả năng nén 1 nhóm thiết bị thành 1 biểu tượng riêng biệt , người dùng có thể lựa chọn dữ liệu hay điểm nào đó sẽ được xuất ra

Hình 2.6 Như bao thành phần khác , nhóm thiết bị được giới hạn trong vòng 36 dữ liệu và 12 điểm

13 Extrat :bung biểu tượng đã được nén trước đó ra các thành phần

14 Edit Group : soạn thảo nhóm được chọn , loại bỏ tất cả thiết bị và bung nhóm ra để chỉnh sửa ngay cửa sổ hiện tại

15 Edit Circuit : trở về cửa sổ soạn thảo mạch điện , thoát ra chức năng Edit Group

16 Comment… : hộp thoại comment cho chúng ta xem hay sửa đổi các thông tin về mạch điện hiện tại

Hình 2.7

2.2.3 View :

Danh mục này hiện ra các chức năng hiển thị ,cho

ta lựa chọn cách hiển thị trong cửa sổ làm việc Các chức năng được chỉ ra trong hình 2.8

Hình 2.8

1 Toolbar : hiện / ẩn thanh công cụ ,bao gồm 20 biểu tượng : New , Open ,Save ,Save as ,Import ,Export ,Undo ,Redo ,Cut ,Copy ,Paste ,Duplicate , Zoom out ,Zoom in ,Move label ,Refresh ,Select All ,Select Group ,Flip ,Rotate

2 Status Bar : hiện / ẩn thanh trạng thái

3 Comment Line : hiện / ẩn thông tin mạch điện

4 Zoom In : phóng to 20%

5 Zoom Out : thu nhỏ 20%

6 Zoom : hộp thoại Zoom cho phép ta phóng to hay thu nhỏ cửa sổ làm việc với số liệu do mình tự đặt ,ở trạng thái bình thường là 100% ,lớn hơn sẽ phóng to , nhỏ hơn sẽ thu nhỏ ,trong khoảng 25 – 400 % Sau khi chọn lựa , nếu đồng ý ta nhấn OK để xem kết quả và tắt hộp thoại ,hay APPLY để xem kết quả nhưng không tắt hộp thoại

7 Refresh : nạp lại tất cả các thiết bị trong mạch

8 Set Circuit Font : cài đặt phông chữ Mặc định là :

Hình 2.9

9 Options :

Theo mặc định thì tất cả các chức năng (ngoại trừ Node names) sẽ được chọn

Hình 2.10

Sau khi chọn xong ,ta nhấn OK để đồng ý và thoát khỏi hộp thoại ,hay nhấn APPLY để đồng ý nhưng không đóng hộp thoại Nếu muốn các lựa chọn này trở thành mặc định sau này ta chọn APPLY ALL trước khi thoát

2.2.4 ATP :

Chức năng này được dùng để tạo mới , hiển thị hay sửa đổi thông số của tập tin ATP trước khi chạy mạch

Hình 2.11

1 Settings :

Hộp thoại ATP Settings hiện ra một vài lựa chọn cho mạch làm việc hiện

tại Có 6 lựa chọn được liệt kê ra : Simulation , Output , Switch/UM , Format , Record , Variables

Simulation settings :

Simulation type : lựa chọn phương pháp mô phỏng cho chương trình ATP

-Time domain -Frequency scan -Harmonic Frequency Scan

Hình 2.12

Output settings :

Output control -Print freq : ví dụ chọn 500 , có nghĩa là mỗi lần thứ 500 mô phỏng bước thời gian đó sẽ được xuất ra file LIS

-Plot freq -Plotted output -MemSave -Auto-detect simulation errors : khi chọn mục này ,chương trình sẽ hiện thông báo lỗi nếu người dùng nhập liệu hay thao tác sai Hình 2.13

Printout : -Network connectivity : mục này dùng để kiểm tra sự liên kết , điều khiển tham liệu IDOUBLE , được xuất ra LUNIT6

-Steady-state phasors : kiểm tra trạng thái hoàn chỉnh (mạch nhánh , công tắc , nguồn ) và được xuất ra LUNIT6 , điều khiển tham liệu KSSOUT=1

-Extremal values : điều khiển tham liệu MAXOUT

-Extra printout control : khi chọn mục này ,với misc 1 , tham liệu IPUN được cài giá trị -1 , với misc 2 ,dữ liệu xuất hiện trong file ATP Các tham số KCHG và MULT điều khiển các điểm gãy Nếu bỏ chọn , tham liệu IPUN = 0

Switch/UM settings :

Switch study : -Statistic study -Systematic study -Num : ảnh hưởng tham liệu NENERG : >0 cho statistic hay <0 cho systematic

Switch controls : Universal machines : -Initialization : chọn khởi tạo -Units : chọn đơn vị tham số -Interface : chọn giao diện Hình 2.14

Format settings :

Sorting : bao gồm các kiểu sắp xếp : -Soritng by cards

- Soritng by group number

- Soritng by X-pos -Force high resolution Miscellaneous request : yêu cầu khác

Additional : thêm vào chuỗi kí tự cho các kiểu , hiện ở cuối cùng khi được sắp xếp

Hình 2.15

Record :

Tất cả các ATP Model hiện hữu trong mạch sẽ được liệt kê trong

trường Model , và các biến số sẽ liệt kê trong trường Variable Nếu

ta cần lưu lại thì nhấn Add , và xoá bỏ nhấn Remove

Hình 2.16

Variables :

Ta có thể khởi tạo các biến bằng cách nhập tên và giá trị

vào hộp thoại Variables

Lưu ý : phải có dấu “.”

(chấm) cuối con số thì giá trị gán vào mới có hiệu lực

Hình 2.17

2 Run ATP :

Để mạch điện làm việc , ta chọn Run ATP hay ấn phím nóng F2 Khi

chọn mục này , ta sẽ thấy thoáng qua các dòng lệnh sẽ được thực thi trong màn hình DOS , đồng thời sẽ tạo ra tập tin mới với phần tên giống với tên tập tin đang thực thi và phần mở rộng có định dạng atp , được lưu lại trong thư mục ATP (lưu ý là tên tập tin mới này do chương trình định sẵn , người dùng không nhất thiết phải điều chỉnh trước khi thực thi lệnh này )

3 Edit ATP-file : Mục này có tác dụng cho ta xem hay sửa tập tin ATP Khi chọn mục này , chương trình sẽ tự động tìm tập tin có tên giống tên mạch đang xét và phần mở rộng atp để mở ra như hình sau :

Hình 2.18 Thanh trạng thái dưới cùng được dùng hiển thị vị trí con trỏ theo số hàng / cột , và tình trạng bộ nhớ đệm Ta cũng có thể thiết lập phông chữ và nền cho

văn bản bằng cách chọn Font trong danh mục Character Đây thực chất là một

chương trình soạn thảo văn bản giống Wordpad hay Notepad

4 Edit LIS-file : Danh mục này cho người dùng xem các LUNIT6 (thường gọi là LIS)

5 Make File As : lưu lại thành file.atp với tên tự chọn

6 Make Names : tạo tên mới cho tất cả các điểm nút của mạch hiện hành , do chương trình tự chọn

7 Edit Commands… : người dùng có thể từ chương trình ATPDraw để khởi động một số chương trình khác bằng chức năng Edit Commands Chức năng này cho phép ta mở các chương trình có liên quan hỗ trợ đến ATPDraw như : TPPlot , PCPlot , PlotXY , GTPPlot , Excel … trực tiếp từ Menu ATP

2.2.5 Objects :

Công cụ cho phép người dùng khởi tạo và chỉnh sửa các file cung cấp , gồm : thông tin dữ liệu , giá trị điểm , biểu tượng và hướng dẫn Có thể phân thành các loại sau đây :

1 Standard components 4 MODELS components

2 Line/Cable (LCC) components 5 GROUP objects

3 BCTRAN transformer objects 6 User specified components (USP)

1 Edit Standard : các thiết bị tiêu chuẩn được cung cấp nằm trong

file AtpDraw.scl có thể được chỉnh sửa với chức năng Edit Standard này Nhấp

chuột vào Edit Standard ,hộp thoại như hình 2.19 sẽ xuất hiện ,và ta chọn thiết

bị cần chỉnh sửa ,hình 2.20 sẽ hiện ra

Hình 2.19

Hình 2.20

Trang Name cung cấp cho ta 1 số dữ liệu sau :

Name Đặt tên cho tham số , thường phải đồng nhất với hộp

thoại Component Tên đặt sẽ bị từ chối nếu đã có trong

ATP Rule Book

Default Giá trị ban đầu

Min/Max Giới hạn của giá trị

Param Nếu chọn là 1 , chuỗi biến sẽ được định trong dữ liệu Digits Giá trị lớn nhất được đưa vào file ATP

Trang Node cung cấp cho ta các thuộc tính ,mỗi hàng cho mỗi nút :

Hình 2.21 Name Đặt tên cho nút ,thường phải đồng nhất với hộp thoại

Open Node và Component

Kind Chọn nút cho thiết bị 3 pha (=1 cho tất cả thiết bị 1 pha)

1: pha 1 đến pha 3 2: pha 4 đến pha 6 3: pha 7 đến pha 9 4: pha 10 đến pha12

Trong các thiết bị MODEL hay TACS , giá trị Kind sẽ có

ý nghĩa khác Pos Các vị trí nút được chỉ ra trong hình 2.21

Phases Số pha (1 hay 3) cho thiết bị

Mỗi thiết bị đều có biểu tượng riêng của nó Edit Object cho phép ta

chỉnh sửa biểu tượng của thiết bị ,bằng cách nhấp chuột vào hình trong

mục chính (đây chính là chức năng Icon Editor )

2 New User Specified sup-file : Chức năng này giúp người dùng tạo ra các thiết bị theo mục đích sử dụng

riêng ,và được lưu lại trong thư mục USP Một hộp thoại Edit Object xuất

hiện ,cho phép ta nhập dữ liệu và điểm nút (hình 2.22)

Ngoài ra ,người dùng còn có thể tạo biểu tượng và hướng dẫn cho thiết bị

mới của mình Cuối cùng ,nhấn Save hay Save As để lưu lại

3 Edit User Specified sup-file : Chỉnh sửa các thiết bị do người dùng tạo ra

4 New Model sup-file : Tạo mới các thiết bị MODEL ,giống như mục 2 ,ta có thể thiết lập các thông số , biểu tượng , hướng dẫn cho thiết bị mới này

5 New Model mod-file : Tạo mới các thiết bị MODEL phần văn bản

6 Edit Model sup-file :

Chỉnh sửa các thiết bị Model sup

7 Edit Model mod-file :

Chỉnh sửa các thiết bị Model mod

Hình 2.22

2.2.6 Tools :

Các chức năng trong Tools gồm Icon

Editor , Help Editor , Text Editor , Option , Save Options

Hình 2.23

1 Icon Editor : Chức năng này cho phép ta chỉnh sửa biểu tượng của thiết bị

Phụ thuộc vào cách thức khởi động chương trình mà có sự khác biệt Nếu khởi động không từ mục này (ví dụ từ mục Edit Standard ,User Specified ,hay Edit Model sup file) chương trình sẽ không cho phép ta mở (Open) và lưu

(Save) tuỳ ý Còn từ mục Icon Editor

này ,ta có thể mở file hay lưu lại với tên bất kì (hình 2.24)

Hình 2.24 Với màn hình 41x41 pixel và 16 màu sắc thông dụng ,người dùng có thể tự vẽ ra các hình tượng khác nhau phù hợp theo yêu cầu

2 Help Editor / Viewer : Xem và chỉnh sửa phần hướng dẫn các thiết bị

3 Text Editor : Xem và chỉnh sửa phần văn bản của các file có phần đuôi là : txt , atp , lis , mod , ini giống như chương trình soạn thảo văn bản

4 Options :

General :

Hình 2.25 Khi chọn Options ,hộp thoại như hình 2.25 xuất hiện ,cho phép người dùng chọn các chức năng theo ý muốn :

-Autosave every ? minutes : tự động lưu lại cửa sổ làm việc trong vòng ? phút Số phút được giới hạn từ 1  60

-Create backup files : tạo file dự trữ Chức năng này sẽ vô nghĩa nếu chọn chế độ Autosave

-Save window size and position : lưu lại vị trí và kích cỡ cửa sổ làm việc -Save window ‘s current state : lưu lại trạng thái hiện tại

-Save toolbar state : lưu lại trạng thái toolbar

-Save status bar state : lưu lại thanh trạng thái

-Save comment state : lưu lại trạng thái thông tin

-Window 3.1 style : hộp thoại Open/Save được mở dưới dạng 3.1

-Save options on exit : lưu lại lựa chọn khi thoát khỏi hộp thoại

Khi chọn xong ,ta có thể nhấn các nút OK , Apply để chấp hành ,Save để lưu lại , Load để mở ra hay Help để được giúp đỡ

Preferences :

Hình 2.26

Hình 2.26 là thẻ Preferences trong mục Options ,bao gồm :

-Buffers : bộ đệm dành cho Undo / Redo ,giới hạn từ 1  100

-Colors : chọn màu trong Custom cho các mục trong Background

-ATP : chọn chương trình phân tích Atp , runATP_S.bat cho Salford , runATP_W.bat cho Watcom , runATP_G.bat cho MingW32/GNU

-Armafit : chọn chương trình Armafit , file runAF.bat

Directories :

Tạo đường dẫn cho các tập tin thi hành tương ứng

Hình 2.27

View / ATP :

-Edit options : giống như View / Option trong mục 2.2.3.9

-Edit Settings : giống như ATP / Settings trong mục 2.2.4.1

Hình 2.28

5 Save Options :

Lưu lại các lựa chọn vào file ATPDraw.ini và được thiết lập cho lần sau

2.2.7 Window :

Chức năng này cho phép người dùng sắp xếp các cửa sổ làm việc hay hiện / ẩn Map Window

Hình 2.29 -Tile : sắp xếp theo kiểu liệt kê

-Cascade : sắp xếp theo kiểu chồng lớp

-Arrange Icons : sắp xếp thu nhỏ

-Map window : bản đồ thu nhỏ của cửa sổ làm việc

2.2.8 Help : bao gồm :

-Help topics : hướng dẫn sử dụng theo các chủ đề ,các từ khoá

-On main window : hướng dẫn sử dụng danh mục chính

-About ATPDraw : thông tin về tác quyền chương trình ATPDraw