关于ATP里的电缆模型

dongchch

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论坛里最近很多朋友关心ATP中电缆模型的应用，我简要的讲一下我的经验，供大家参考。

LCC集成了几个ATP中主要的线路参数子程序和反映频率相关的线路模型。在线路参数计算上，高架线和电缆基本相似，都是根据线路几何构造，分别调用子程序line constants和cable parameters(cable constants是其旧版本) 来计算一个给定频率下的线路参数（for bergeron model and pi model）, 或是制定频率范围内的线路参数（频率相关模型）。 前者比较简单，对于高架线和电缆都适用，适合稳态计算和知道哪一频率为主导的计算。而对于后者（频率相关模型），高架线和电缆就有很大区别了，理论上Jmarti和Semlyen模型都不适用于电缆模型，因为这两个模型用的都是固定频率的相域-模域变换矩阵，对于均匀的高架线来说，这种采用固定频率的计算一般可以接受，而对于电缆来说则是错误的，电缆的相域-模域变换矩阵是复数矩阵而且和频率相关密切（尤其在低频范围内）。理论上ATP里只有noda模型能够模拟电缆模型的频率相关性，因为它直接在相域里计算，可是这个模型太过复杂，不易操作，而且据说计算不稳定。对于过电压研究Bergeron模型已经可以了，因为对波形要求并不高，而且需要一些裕度，可是对某些应用，比如ywhywh兄弟研究的PLC来说，看来还是需要硬啃Noda模型阿！
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7 l8 q' s- n, v3 B/ C2 x; L+ D2 t先简要的谈这些，欢迎大家讨论！

tongshiwei

感觉看到了与我相关的东西
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懒懒机器猫

看不懂说的都是些什么。

ziwaichengxiang

感谢楼主，学习了！

ywhywh

去打了一会篮球，现在实验室又组织打魔兽，今天看了一些东西，明天整理整理传上来吧，非常感谢dongchch兄弟

dongchch

其实，我感觉ATP在发展电缆模型上有所失策。L.Marti（不知道和JMarti是什么关系）在88年的时候其实已经提出了适合电缆模拟的模型，不过这个模型被EMTP的另一个版本DCG/EPRI所采用，ATP里并没有采用，一直到了96年，Noda （Ametani的学生，Ametani是cable constants/parameter 的作者，EMTP的牛人之一）提出了直接在时域计算的Noda模型，不知道究竟是因为这个模型很先进，还是因为Ametani教授的权威地位，反正ATP决定引进这个模型了，没过3年，Gustava又提出了计算更稳定的模型，这个模型马上就被pscad所引入。ATP却一直就只保留着Noda模型了，操作比较复杂，据说计算有时也不稳定，没用过，但是感觉影响力不如那两种模型

dongchch

去打了一会篮球，现在实验室又组织打魔兽，今天看了一些东西，明天整理整理传上来吧，非常感谢dongchch兄弟
ywhywh 发表于 2009-6-8 20:18

                               
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2 V9 B; y) D3 n  ?% m2 L日子过的舒服啊！

ywhywh

自从学了ATP这个软件，思考了原来没想过的很多东西，可能比较基础，但抛砖引玉，不对的地方请大家指正。
; ]5 L: \- a9 S( u既然是电磁暂态的分析软件，什么是暂态呢？为什么会有暂态信号呢，达到稳态之后暂态信号又去哪了呢？
究其原因就是因为电路中存在电感，电容元件，当电路从一种状态过度到另一种状态时，由于电感的电流，电容的电压不能突变而产生的一个过渡的过程，这些暂态信号其实是无源的，所以只能维持很短的时间就被damp掉了，电路就有进入另一个稳态。当使用ATP的source时（含有电容电感元件的电路中），如果Tstart不设成负数，波形会有一个扰动，这就是给电路中电容，电感提供初始值的原因，ATP中电容电感模型的计算可是需要历史值的。
$ }/ w, s2 `$ Q7 P: |- [  {& R可能有些偏题，就当是一个学习的心得吧

ywhywh

暂态信号可是继电保护研究的大热门，几乎所有类型的保护都在试图利用暂态信号来达到快速动作的目的。
暂态信号和行波有什么区别的，我觉得几乎没有什么区别，如果非要说有区别的话就是行波是暂态信号中频率高的那部分。
7 h. t+ N+ p# _( F9 h( R其实从广义上讲，任何频率的信号都是行波，只是你把他当不当行波看，判定的原则就是线路的长度和信号的波长可不可以比较。根据传输线理论，信号在线路上的传输有精确的表达式，但当信号波长远远大于信号长度时，PI模型的等效参数和实际参数数值误差很小，可以替代，这也仅是在稳态的情况下满足，由于传播常数和波阻抗是关于频率的函数，而PI等效电路中参数是根据稳态频率算出来的，显然不满足暂态其他频率信号的参数要求，所以PI参数不满足暂态计算的需要。

ywhywh

ATP里集中参数模型，包括ＰＩ参数，和ＲＬ参数，什么时候不需要考虑电容呢，我感觉应该是对结果精度要求不是太高的情况下用RL参数吧，本来暂态分析中就不大用集中参数，ＲＬ更没什么用了，应该是楼主提到的ATP中那些没用的而保留的组件吧。

ywhywh

当线路很长时，PI模型即使在稳态的情况下也不适用了，要非用的话，就是把多个PI模型串联起来，当然比较麻烦。这时就可以用ATP的分布参数模型了，参数设置很简单，只需设置L，C或Z，v，这些参数如何得到呢，我认为可以通过LCC模型的bergeron，所以LCC中的PI模型和bergeron与前面提到模型的没有什么区别，只是我们输入参数不同而已，不知道对不对。

huangccz

关注中。。。

dongchch

8# ywhywh
理解是正确的，LCC只是提供了一个根据线路实际结构和铺设环境而计算出上述参数的图形化程序。如果看一下.lis文件就可以发现，这些程序最终的格式都是R, L, C, 阻抗或者传播时间这些基本量。所以理解行波在R, L, C和线路上的传播特性是非常基础也是非常重要的！