استخراج مدل وابسته به فرکانس سیستم زمین در حوزه زمان جهت تحلیل عملکرد صاعقه در خطوط انتقال

Abstract

این مقاله یک روش جدید برای استخراج مدل مناسب حوزه زمان سیستم‌های زمین چنددرگاهه، که قابلیت پیاده‌سازی در نرم‌افزارهای تحلیل حالت گذرا را داشته‌باشند، ارائه می‌‌دهد. این روش کمک می‌کند تا با کم‌ترین تقریب، بتوان رفتار دقیق و وابسته به فرکانس سیستم زمین را در تحلیل گذرای سیستم‌های قدرت در نظر گرفت. راهکار ارائه‌شده در سه مرحله تقسیم‌بندی می‌شود: اول، به‌کارگیری روش الکترومغناطیسی ممان جهت حل معادلات ماکسول که منجربه استخراج ماتریس امپدانس سیستم زمین در رنج فرکانسی مطلوب می‌گردد. در مرحله بعد یک تقریب منطقی از ماتریس امپدانس سیستم زمین با استفاده از روش برازش برداری (VF ) صورت می¬گیرد. روش VF به-کاررفته، منجربه برازش مجموعه¬ای از قطب‌ها برای همه‌ی المان‌های ماتریس امپدانس گردیده‌است. در مرحله آخر، با توجه به این‌که نرم-افزارهای حالت گذرا برمبنای ماتریس ادمیتانس به تحلیل سیستم‌های قدرت می‌پردازند؛ با تغییر متغیرهای مناسب، مدل مناسب سیستم زمین چنددرگاه در حوزه زمان که قابلیت پیاده‌سازی در نرم‌افزارهای حالت گذرا را داشته‌باشد، به‌صورت معادلات فضای حالت استخراج گردیده‌است. مدل‌سازی پیشنهادی برروی یک خط انتقال مرسوم 132 کیلوولت پیاده شده و عمل‌کرد سیسستم زمین با روش¬های قبلی شامل مدل‌سازی برمبنای ماتریس ادمیتانس و حالت مرسوم استفاده از مقاومت خطی ساده مقایسه شده‌است.