三相 PI 型线路段

实现具有集总参数的三相传输线路段

库

Simscape / Electrical / Specialized Power Systems / Power Grid Elements

描述

Three-Phase PI Section Line 模块实现了一个平衡的三相传输线模型，其参数集总在一个 PI 型节中。

与电阻、电感和电容沿线均匀分布的分布参数线路模型不同，Three-Phase PI Section Line 模块将线路参数集总在单个 PI 型节中，如下图所示。

线路参数 R、L 和 C 被指定为正序和零序参数，这些参数考虑了三个相导体之间以及接地参数的感性和容性耦合。这种指定线路参数的方法假设三相是平衡的。

三个耦合电感器的自电阻和互电阻 (Rs, Rm)、自电感和互感 (Ls, Lm)，以及相电容 Cp 和对地电容 Cg，由正序和零序 RLC 参数推导如下。

假设有以下线路参数：

参数	描述
r₁, r₀	单位长度的正序和零序电阻 (Ω/km)
l₁, l₀	单位长度的正序和零序电感 (H/km)
c₁, c₀	单位长度的正序和零序电容 (F/km)
f	频率 (Hz)
lsec	线路段长度 (km)

首先计算包含双曲校正的总正序和零序 RLC 参数：

$$\left[\begin{array}{c}{R}_1=r_1\cdot lsec\cdot k_{r1}\\ L_1=l_1\cdot lsec\cdot k_{l1}\\ C_1=c_1\cdot lsec\cdot k_{c1}\\ R_0=r_0\cdot lsec\cdot k_{r0}\\ L_0=l_0\cdot lsec\cdot k_{l0}\\ C_0=c_0\cdot lsec\cdot k_{c0}\end{array}\right]$$

其中

kᵣ₁, kₗ₁, k꜀₁, kᵣ₀, kₗ₀, k꜀₀ — 正序和零序双曲校正因子

注意

有关如何计算考虑双曲校正的 RLC 参数的说明，请参阅 PI Section Line 模块的参考页面。

Powergui 模块提供了一个图形化工具，用于根据线路几何形状和导体特性计算单位长度的电阻、电感和电容。请参阅 power_lineparam 参考页面以了解如何使用此工具。

对于短线路段（大约 lsec < 50 km），这些校正因子可以忽略不计（接近 1）。然而，对于长线路，必须考虑这些双曲校正，以便在指定频率下获得精确的线路模型。

然后按如下方式计算 RLC 线路段参数：

$$\left[\begin{array}{c}Rs=(2R_1+R_0)/3\\ Ls=(2L_1+L_0)/3\\ R_m=(R_0-R_1)/3\\ L_m=(L_0-L_1)/3\\ C_p=C_1\\ C_g=3C_1{C}_0/(C_1-C_0)\end{array}\right]$$

参数

用于指定 rlc 的频率

用于指定单位长度 rlc 线路参数的频率，单位为赫兹 (Hz)。这通常是系统标称频率（50 Hz 或 60 Hz）。默认值为 60。

正序和零序电阻

正序和零序电阻，单位为欧姆/千米 (Ω/km)。默认值为 [ 0.01273 0.3864]。

正序和零序电感

正序和零序电感，单位为亨利/千米 (H/km)。零序电感不能为零，因为这将导致传播速度计算无效。默认值为 [ 0.9337e-3 4.1264e-3]。

正序和零序电容

正序和零序电容，单位为法拉/千米 (F/km)。零序电容不能为零，因为这将导致传播速度计算无效。默认值为 [12.74e-9 7.751e-9]。

线路段长度

线路段长度，单位为千米 (km)。默认值为 100。

示例

power_triphaseline 示例说明了当仅 A 相通电时，200 公里线路接收端的电压瞬态过程。比较了两种线路模型获得的电压：1) Distributed Parameters Line 模块和 2) 使用两个 Three-Phase PI Section Line 模块的 PI 线路模型。

另请参阅

Distributed Parameters Line, PI Section Line

版本历史记录

在 R2006a 之前引入