ارائۀ یک روش نوین به‌منظور مدل‌سازی جامع سیستم‌ زمین دکل‌های فشار قوی و برج توربین‌های بادی با استفاده از روش برازش برداری

در گذشته، سیستم های زمین فقط به صورت یک مقاومت اهمی خالص مدل می شدند. این تخمین از سیستم زمین تنها برای فرکانس های پایین مناسب است، درحالی که در فرکانس های بالا، اندوکتانس سیستم زمین نقش اساسی را در تعیین اندازه و فاز امپدانس آن ایفا می کند و برای به دست آوردن پاسخ دقیق حالت گذرا، باید مقاومت و اندوکتانس و ظرفیت خازنی را تواما در نظر گرفت. برنامه های کامپیوتری دقیق مانند cdegs براساس تئوری آنتن پاسخ حالت گذرای سیستم زمین را ارزیابی می کنند، اما اطلاعات به دست آمده را نمی توان به طور مستقیم در بسته های نرم افزاری شبیه سازی سیستم قدرت مانند digsilent یا emtp برای تحلیل اضافه ولتاژ های موقت استفاده کرد. لذا این مقاله به بررسی و مدل سازی این اطلاعات به منظور ارزیابی سیستم قدرت با استفاده از روش برازش برداری می پردازد. در این روش، اطلاعات پاسخ فرکانسی به صورت مدار معادلی در حوزۀ زمان، با دقت بسیار بالا و با مدار های rlc در نرم افزار تخصصی emtp مدل می شوند و اندازه و فاز امپدانس سیستم زمین به سادگی آنالیز می گردد. در این مقاله، در شبیه سازی سیستم زمین پدیدۀ یونیزاسیون خاک، چند لایه بودن زمین محل نصب شبکه و رفتار فرکانس بالای الکترودهای آن مدنظر قرار گرفته است تا بتوان از آن به عنوان یک پتانسیل مرجع برای سنجش ولتاژ تمام نقاط استفاده کرد.

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

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 rsquo;s possible to evaluate power systems under lightning strikes with presence of precise behavior of the grounding systems.