ارايه يك روش نوين به‌منظور مدل‌سازي جامع سيستم‌ زمين دكل‌هاي فشار قوي و برج توربين‌هاي بادي با استفاده از روش برازش برداري

A Novel Approach for Comprehensive Modeling of Grounding System of HV Towers Using Vector Fitting Method

در گذشته، سيستم‌هاي زمين فقط به‌صورت يك مقاومت اهمي خالص مدل مي‌شدند. اين تخمين از سيستم زمين تنها براي فركانس‌هاي پايين مناسب است، درحالي‌كه در فركانس‌هاي بالا، اندوكتانس سيستم زمين نقش اساسي را در تعيين اندازه و فاز امپدانس آن ايفا مي‌كند و براي به‌دست‌آوردن پاسخ دقيق حالت گذرا، بايد مقاومت و اندوكتانس و ظرفيت خازني را تواما در نظر گرفت. برنامه‌هاي كامپيوتري دقيق مانند CDEGS براساس تيوري آنتن پاسخ حالت گذراي سيستم زمين را ارزيابي مي‌كنند، اما اطلاعات به‌دست‌آمده را نمي‌توان به‌طور مستقيم در بسته‌هاي نرم‌افزاري شبيه‌سازي سيستم قدرت مانند DigSilent يا EMTP براي تحليل اضافه ولتاژ‌هاي موقت استفاده كرد. لذا اين مقاله به بررسي و مدل‌سازي اين اطلاعات به‌منظور ارزيابي سيستم قدرت با استفاده از روش برازش برداري مي‌پردازد. در اين روش، اطلاعات پاسخ فركانسي به‌صورت مدار معادلي در حوزه زمان، با دقت بسيار بالا و با مدار‌هاي RLC در نرم‌افزار تخصصي EMTP مدل مي‌شوند و اندازه و فاز امپدانس سيستم زمين به‌سادگي آناليز مي‌گردد. در اين مقاله، در شبيه‌سازي سيستم زمين پديده يونيزاسيون خاك، چند لايه بودن زمين محل نصب شبكه و رفتار فركانس بالاي الكترودهاي آن مدنظر قرار گرفته است تا بتوان از آن به‌عنوان يك پتانسيل مرجع براي سنجش ولتاژ تمام نقاط استفاده كرد.

: In the past, grounding systems usually were modeled by an individual Resistor. This estimation is useful only at low frequencies, while in high frequencies, the inductance of the grounding system plays the main role to identify the phase and amplitude of that. In recent years, as wind farms grow rapidly throughout the world, the grounding system and ground impedance of wind turbine towers under transients have got more important. As a matter of fact, an exact model to testify dynamic properties of grounding system should represent nonlinear effects of soil ionization and be frequency dependent. Some new researches conducted in this issue, all are based circuit theory which does not allow for accurate analysis of aforementioned behaviors. This paper has come to express a new approach to model any grounding system only by few RLC branches in wide frequency range. A new model and some simple formula that is recommended in this paper, represent all effects of transient phenomena of lightning strikes and all analysis have got more easier than other approach. Then the outputs or the RLC branches are implemented in EMTP and get analyzed. So it’s possible to evaluate power systems under lightning strikes with presence of precise behavior of the grounding systems.