Digsilent仿真软件优缺点分析

关键词： 电脑 设计 策划 软件

Digsilent仿真软件优缺点分析（通用3篇）

篇1：Digsilent仿真软件优缺点分析

Digsilent仿真软件优缺点分析

1.digsilent仿真软件优点

1.1功能强大

DIgSILENT/PowerFactory软件包含了几乎常用的所有电力系统分析的功能，如潮流、短路计算、机电暂态及电磁暂态计算、谐波分析、小干扰稳定分析等。

DIgSILENT/PowerFactory软件能够实现的功能有：

1、AC/DC潮流计算分析

DIgSILENT/PowerFactory可以描述复杂的单相和三相AC系统及各种交直流混合系统。潮流求解过程提供了3 种方法以供选择：经典的牛顿—拉夫逊算法、牛顿—拉夫逊电流迭代法和线性方程法（直接将所有模型作线性化处理）。在进行潮流计算的同时，DIgSILENT/PowerFactory 还有变电站控制、网络控制和变压器分接头调整控制可供选择。仿真结果可查看过载元件，可在图中以不同颜色显示对各元件的电压和负荷大小，仿真结果直观，便于对潮流结果进行分析。

2、故障分析

DIgSILENT/PowerFactory故障分析功能既可以分别根据IEC 909、IEEE std141/ ANSI e37.5 以及德国的VDE102/ 103 标准进行，也可以根据DIgSILENT/PowerFactory自身所提供的综合故障分析(General Fault Analysis-GFA)方法进行。DIgSILENT/PowerFactory故障分析功能支持几乎所有的故障类型（包括复故障分析）。

3、动态仿真

DIgSILENT/PowerFactory软件提供的仿真语言(DIgSILENT Simulation Language – DSL)，使用户可以自定义模型：任何类型的静态/动态的多输入/多输出模型，例如电压控制器、PSS 等。该软件既可以进行短期（电磁）暂态仿真，也可以进行中期（机电）暂态仿真和长期暂态仿真。DIgSILENT/PowerFactory几乎可以仿真各种类型的故障。仿真过程中的

任何变量(包括DSL 所提供的)都可以被观察，并可将其通过虚拟表计功能(VirtualInstrument-VI)绘制成曲线图。此曲线图可以被保留，以便于与其他仿真过程进行比较。

4、谐波分析

DIgSILENT/PowerFactory可以模拟各种谐波电流源和电压源，并提供计及集肤效应和内在自感的与频率相关的元件模型。在综合考虑网络中所有元件后，计算出三相谐波电压和电流的分布（非平衡谐波潮流），确定和分析谐波失真系数，并以合适的步长绘制网络频率响应图。

5、保护分析

DIgSILENT/PowerFactory多额外的原件如CT、VT、继电器等，同时还允许用户自定义保护方案。所有这些保护元件在静态、暂态情况下都能够使用。在所有可能的仿真模式如潮流分析、故障分析、机电暂态和电磁暂态等情况下这些保护元件都能够响应。

6、可靠性分析

DIgSILENT/PowerFactory提供的可靠性计算将系统充裕性和安全性进行了综合考虑，主要包括三个方面：预想事故分析、发电可靠性估计和网络可靠性估计。

7、最优潮流计算

最优潮流计算是对基本潮流计算的有效补充。最优潮流计算主要采用内点法，并提供了多种约束条件和控制手段，其考虑的目标函数主要有最小网损、最小燃料费用、最大利润及最小区域交换潮流。

8、配网优化

DIgSILENT/PowerFactory能够实现以下三种优化功能：电容器选址优化、解环点优化、电缆补强优化。电容器最优选址用于确定电容器在安装至配网时的最优位置、型号以及容量，使用梯度搜索或Tabu搜索方法。解环点优化能够在满足电网电压和负荷要求的同时通过改变网络拓扑最小化网损。电缆补强优化能够对过载电缆实现最经济有效的升级，针对给定的电缆成本和电压跌落限值能够自动选出相应的电缆。

9、低压网络分析

DIgSILENT/PowerFactory的低压网络分析使用户能够实现：根据连接到某一线路上的用户数量来定义负荷、考虑负荷的多样性、在进行潮流计算时考虑负荷多样性并计算电压最大跌落值和最大支路电流、自动进行电缆补强、电压跌落和电缆负载率分析等。低压网络分析是DIgSILENT/PowerFactory软件的标准特征之一。

1.2数据兼容性好

（1）可与PSSE/E和PSS/U等电力系统仿真软件的数据进行转换。（2）可以通过Excel进行数据的输入和输出。

选择―编辑计算相关对象‖，再选择相应的元件，可对电网拓扑中元件的参数人工地进行大面积修改。如图1-1所示，电网有888个低压负荷，可通过excel表对基本参数中的一列或者几列参数进行修改。潮流计算后的各节点电压标幺值也可进行拷贝。有助于配电网潮流计算和分析。

图1-1 电网低压负荷基本参数

（3）可与matlab进行联合仿真。1）新建一个block

2）在classification中选中matlab m_file 选项，并连接.m 文件（在调用m文件时应注意输入和输出变量要对应）如图1-2所示。

图1-2 2.digsilent仿真软件缺点

（1）在配电网潮流计算时，同一网络拓扑中各节点的负荷是不断变化的，对同一拓扑进行多次重复仿真时，人工修改网络中各元件的参数工作量很大，需要让仿真软件自动调用和修改各元件的参数。digsilent访问数据的方式有两种，1）通过图形用户界面；2）通过数据管理器，如图1-3中内容所示。数据能以dz的格式导出，dz文件其他软件不能直接读取和修改里面的数据。对自动读取数据进行重复仿真带来困难。

图1-3 digsilent数据结构基本概念

3现正在解决的问题

3.1每个时刻各负荷的参数如何调用

以低压配电网为例，进行准动态仿真，时间周期为一天，同一条线路分别以8小时为步长，3小时为步长和15分钟为步长进行准动态仿真，一天中某线路负荷率的变化曲线如图3-1所示。既然一天中某条线路的负荷是一条曲线，那么每个时刻该线路的负荷大小是变化的，而不是一个定值，那么各负荷不同时刻的参数存放在哪里，以什么格式存储的，是怎么调用的？

图3-1 某线路一天中不同时刻负荷率变化曲线 3.2负荷参数设置框图中电压实际值为什么不会发生变化

以节点2616为例，改变这条馈线上其他节点负荷的大小，该节点的电压应该是会发生相应的改变的，如图3-2所示，是三次改变馈线上其他负荷的大小时，该节点的电压标幺值。但是在该节点处负荷的参数设置框中，显示的当前实际电压值一直是0.4kv，不发生改变。如图3-3所示。

图3-2 改变馈线负荷时节点2616的电压标幺值

图3-3 负荷参数设置框图

篇2：Digsilent仿真软件优缺点分析

一数控加工仿真软件最适用的条件

第一, 对于刚刚接触数控机床的学生, 由于对数控系统不熟悉, 心理上难免有压力, 上了机床之后不敢随便调节机床上的开关, 使得学习进展较缓慢。使用数控软件, 可以在一定程度上了解数控机床的特点, 对对刀、程序输入、操作等有初步印象。教师在此过程中也可以了解学生掌握所学知识的情况, 做到心中有数, 以便在今后教学中进行适当调整。

第二, 作为安全操作的前提培训。在一定程度上, 数控加工要比普通设备的危险性大。这是因为在加工过程中, 走刀等受程序控制, 有一定的不可预知性, 一旦进行加工, 完全由系统控制。特别是在对系统不熟悉的情况下, 不能很好的预读下一步操作, 也就是不知下面所要进行的动作。如果直接上机床, 机床事故的发生率比较高。对学生及机床本身而言都极不安全。

第三, 在需要大量操作的练习时, 由于受设备数量及教学课时的限制, 这样很难保证让所有的学生都有上机床熟悉数控系统的机会。在一定程度上可以使用仿真软件替代。

第四, 进行初步校验程序。如果让学生全部上数控机床进行加工及校验程序, 需要很长的时间。如果一个班以30人计算, 一个简单程序要2个小时左右, 一个班要60小时, 所需时间太长, 这是不允许的。我们可以在仿真中进行校验, 然后到设备中进行按类似性分组加工校验, 可大大缩短时间。

二数控加工软件的教学优势

第一, 由于数控技术发展速度较为迅猛, 数控机床的升级换代周期较短, 如果大量购置数控机床, 一段时间之后, 社会上的主流数控系统有所更新, 对于学校来说, 为了不与社会需求脱节, 无疑也需更新机床, 而这种投入非常大。相对而言软件的更新较快, 费用不高或者不需费用。

第二, 数控加工仿真软件大都有互动教学, 老师和学生可以实现实时双向互动观察, 在教学过程中有很强的实用性, 数控仿真软件可用于远程网络学习、作业、考试等, 并实现答卷保存、自动评分、成绩查询和分析等, 轻松实现无纸化的考核与测评。如今很多院校已将此功能应用于职业技能鉴定中。解决了考试用机床的紧张问题和试题的泄漏问题。

第三, 丰富了课堂教学, 可以作为第二课堂的补充。我们在讲解命令时, 可以使用软件进行演示, 有效激发了学生的学习兴趣, 提高教学效果。例如, 我们在讲复合循环进走刀路线, 在数控加工仿真软件中进行刀路观察, 可以很好地理解命令, 要比在机床上优越得多。对于非数控专业的机械学生, 在学习本门课时, 可以考虑以数控软件为主, 完全可以达到教学要求。

第四, 降低教学成本, 减少时间投入。数控软件一次性投入后, 以后的维护费用很少, 如果在机床上进行加工材料、刀具、机床维修维护等费用, 对于学校而言, 是一笔不小的开支, 而使用数控软件可大大降低成本。比如完成一个工件的加工模拟。由于是在虚拟的环境中进行加工, 所以完全不存在零件及刀具的损耗问题, 这可以大大降低教学成本。在机床上的耗材费用要是模拟时的数倍或十几倍。我们可以为每一名学生准备电脑模拟加工, 但很难达到为每一名学生准备一台设备进行加工, 数控软件在教学时间紧的情况下其优点更加突出。

第五, 可以在虚拟的数控机床中实现“零件装夹”、“选择加工刀具”、“安装刀具”、“对刀”、“设置机床参数”、“编辑或导入数控程序”、“模拟加工”、“测量零件尺寸”等操作。另外, 对学校而言不可能将所有系统配齐。这就导致学生所学与工厂所用可能不符。而数控仿真系统则具备“一个软件多种系统”的优势。大多数控加工软件, 可以进行多系统的操作。甚至可以选择国内外主要生产厂家的产品, 这就增加了学生练习多机床的机会。为今后就业开拓了视野。缩短了适应其它类型设备的时间。再则, 数控加工软件中进行的撞刀、切削过多、过切等检测, 在实际加工中, 一般数控机床是不会检测的, 这也让学生在加工前就能处理危险。对这些概念也有进一步的掌握。

当然, 数控加工软件毕竟是一种模拟手段, 不可避免地存在缺点。我们在使用过程中一定要注意。

三数控加工软件使用的主要缺陷

第一, 如果学生长期使用模拟软件, 会造成安全意识薄弱。因为我们在模拟过程中, 不论出现什么样的错误也不会造成机损 (毁) 人伤 (亡) 的情况, 长此以往, 学生的安全意识就会下降, 这一点教师一定要注意。特别是进行上设备加工前, 一定要做好前期工作。

第二, 数控加工模拟软件的加工工艺不好, 可以说基本没有。它不涉及加工材料特性、刀具材料及强度、设备功率、切深、走刀速度、主轴转速等改变对加工结果的影响, 而在实际操作过程中, 这些都直接影响加工结果的质量。只要是在加工过程中切深不大于刀刃就不会报警。而且大多软件在换刀时与工件相撞不会报警, 能继续加工。另外, 它也不会产生在实际加工中所有的一些问题, 比如让刀、加工精度、刀尖磨损等, 它也没有办法判断表面粗糙度位置精度。而这些恰恰是在实际应用中十分重要不能欠缺的因素。因此, 在教学过程中, 要注意对学生加工工艺的指导和检查, 把这些错误在软件模拟时消灭掉, 否则会造成学生设计加工工艺的随意性, 出现安全隐患。

第三, 毛坯、装卡和对刀过于简单, 不能和实际操作相比。例如我们加工长轴时, 必须用顶尖。但在模拟中有没有顶尖不会影响加工结果。毛坯则只有圆柱和方形而已。装卡只有卡盘、压板和虎钳。更不用说组合装卡了。这些和实际相比相差太多, 我们只能在实际中进行训练才能真正提高操作能力。

四结束语

一个模拟软件用得好的学生, 不一定是在实际加工过程中做得好的学生, 它们之间还有一定的距离。需要我们进一步的练习和总结。我们只有很好地掌握了数控加工模拟软件的特点, 才能很好地利用之。要发挥其优势, 加强工艺、安全等方面的强化训练, 才能培养出一名合格的人才。要把模拟软件和实际加工有机的结合起来, 做到自然过渡。作为教师, 我们要记住, 培养的学生不是模拟软件操作人员, 而是要让其成为一个优秀的操作者和工艺人才。

摘要：数控加工软件在教学中有着不可替代的作用, 当然也存在不容质疑的缺点。在应用中要充分发挥其作用, 就要与生产实践紧密结合。

关键词：仿真,软件,生产实践

参考文献

篇3：Digsilent仿真软件优缺点分析

关键词：数控加工 仿真技术 优点 缺点

笔者学校要求数控技术专业学生在中专毕业之前必须拿到数控车中级工证书，每个班会集中2周时间进行数控车培训。但是受资金制约，学校只有5台数控车床。以1个班30人为例，每6名学生1台机床，1个学生练习的时候，其他5人就没事可做了，这样很不利于学生动手操作训练。针对这一情况，笔者采用数控仿真软件教学，使每位学生都能单独模拟操作机床。这样以仿真教学为基础，与数控机床实际操作相结合，学生考证就比较轻松了。

一、数控仿真软件的优点

1.能实现一人一机，激发学生学习兴趣

笔者学校专门留出一个机房，在电脑上安装数控仿真软件，辅助数控加工教学。在试用了几家数控加工仿真教学系统后，笔者最终选择了斯沃仿真软件。此软件性能比较稳定，与常用的各类数控系统有比较好的兼容性，操作方法及使用和真实机床基本相同，并能进行手工编程和CAM编程练习。使用数控仿真系统能使学生每人一机进行模拟操作加工，大大激发了学生的学习兴趣。

2.减少了数控机床的购置费用及日常损耗

首先，学校对数控技术课程设备的投入，动辄几十万甚至上百万，所需场地面积大，如果采用仿真模拟，一个计算机教室及一套软件即可，可为学校节约开支和场地。其次，在数控机床上进行练习，毛坯的用量很大，一次实习课下来，每位学生最少要用1～2个毛坯材料。学生加工时，由于操作不当还会出现撞刀现象，需要经常换刀片。引入仿真实习，最大的益处是节约了原材料、量具、刀具设备等的投入，极大地降低了实习消耗，且刀具不会因为进给量过大而损坏。

3.能实现和真实上机操作一样的教学效果

斯沃软件中的数控机床是一台模拟的机床，机床的操作面板是根据真实数控机床进行设计的，操作起来跟真实的机床基本相同，可以在虚拟的环境中进行编程和操作完成整个零件的加工。当程序执行时，程序内容、刀具的走刀路径及走刀的各个点的坐标值都可以同时显示在一个窗口内，使操作者一目了然，随时监视和控制机床，身临其境般地感受零件加工的整个过程，起到和用真实设备一样的教学效果。

4.操作安全性高

仿真操作是模拟的过程，不会对工件、刀具、量具及机床造成损坏，更不会因操作失误对学生造成人身伤害，操作起来比较安全。

二、数控仿真软件的缺点

1.设置加工参数随意性大，产品质量无法保证

仿真操作是对零件加工的模拟，是一个虚拟的过程，只要程序正确就不会出现加工问题。所以学生在使用仿真软件时，可以随意设定相关参数。但是在机床上加工零件时，会出现很多情况，导致机床无法正常工作。学生一旦养成随意设定相关参数的坏习惯，在机床上实际加工时就会忽略对参数的把握，不能保证尺寸的精度、表面粗糙度等，从而无法保证产品质量，更有甚者发生碰撞等事故。

2.缺乏现场的亲身体验，安全意识比较淡薄

操作人员在零件的实际加工过程中，根据数控机床的异常情况可以及时调整各项参数，从而减小数控机床发生故障的概率。譬如说看到情况不对，及时按下急停按钮或直接关闭机床。此外，加工中不能将头和手靠近卡盘或工件，不能戴手套，女生必须盘起长发、戴上帽子，加工前要关闭机床安全门等等。但在使用仿真软件时，上述各個环节都可忽略不计，从而造成学生安全意识淡薄。

仿真软件有它的优点，也有它的不足，在实践教学中如何扬长避短，发挥出它的作用，是教师应该探讨的问题。笔者在教学中，先利用课堂编程教学结合仿真教学，给学生大量的时间进行模拟操作，到学期结束前数控车集中培训的时候，学生有一定的基础，操作起来就得心应手了。但数控仿真软件和实际加工还是有一定差距的，不可以让软件仿真完全代替实际加工训练，只有在教学过程中科学、合理、有效地利用仿真软件为教学服务，才能促进教学质量的提高。

参考文献：

[1]吴波，伊延吉.仿真软件在数控教学中的应用浅析[J].科技信息，2010（19）.