مدل‌سازي شبكه‌هاي چندترميناله در سيستم‌هاي قدرت با استفاده از روش برازش برداري به‌منظور تحليل حالات گذراي الكترومغناطيسي فركانس بالا

Multi-Port Networks Modeling in Power System Using Vector Fitting Method to Analysis of Electromagnetic Transients

مدل‌سازي اجزاي وابسته به فركانس در سيستم‌هاي قدرت به‌منظور تحليل حالات گذراي الكترومغناطيسي، معمولاً توسط يك ماتريس ادميتانس وابسته به فركانس صورت مي‌پذيرد. اما اغلب، يكي از چالش‌هاي استخراج مدل فضاي حالت در اين موارد، بزرگ شدن خطاي حاصل از مدل‌سازي در لحظه انتقال به حوزه زمان است. اين افزايش غيرطبيعي خطا گاهي ناشي از كوچك بودن مقادير ويژه ماتريس ادميتانس يا به‌دليل پايدار كردن قطب‌هاي ناپايدار، با انتقال اجباري آن‌ها به سمت چپ محور موهومي رخ مي‌دهد. درباره مسايل چندترميناله، پاسخ خروجي گاهي اوقات به‌شدت وابسته به توزيع ورودي اعمال‌شده به ترمينال‌هاست. چنين رفتاري اغلب در محدوده فركانسي پايين، به‌دليل تفاوت‌هاي چشمگير در مشخصه‌هاي مدار باز و اتصال كوتاه در حالت مودال، به وقوع مي‌پيوندد. اعمال مستقيم تكنيك‌هاي مدل‌سازي شبكه‌ها در چنين مواردي، مدلي با ويژگي‌هاي غيردقيق به‌دست مي‌دهد. لذا اين مقاله، رويكرد جديدي را به‌منظور مدل‌سازي شبكه‌هاي چندترميناله در سيستم قدرت با استفاده از روش برازش برداري ارايه مي‌كند. در روش پيشنهادي خطاي مدل‌سازي بسيار كوچك است و نتايج دقيق شبيه‌سازي، خروجي اين روش را به‌طور كاملاً مناسبي روي داده‌ها اصلي منطبق مي‌كند.

Modeling of frequency-dependent components of power system is often based on a terminal description by an admittance matrix in the frequency domain. One challenge in the extraction of state-space models from such data is to prevent possible error magnification when the model is to be applied in time-domain simulations. The error magnification is a consequence of inaccurate representation of small eigenvalues of the admittance matrix. In the case of multiterminal problems, the output response is sometimes strongly dependent on the distribution of the applied input on the terminals. Such behavior is often observed in the low-frequency range, due to large differences between short-circuit and open- circuit modal characteristics .Direct application of standard modeling techniques to such cases gives a model with inaccurate representation of the small modes. So this paper represents a novel method to model multi-port networks using vector fitting approach. In the suggested method, the modeling error is avoidable.