Linhas de Distribuição

O MyGrid possui modelagem para linhas aéreas até 4 fios, 3 fases + neutro, e linhas subterrâneas até 3 fases + Neutro. Modelagem e cálculo dos parâmetros das linhas elétricas estão baseados nos capítulos 4, 5 e 6 do livro Distribution System Modeling and Analysis.

Condutores para linhas aéreas

Definição dos parâmetros dos condutores aéreos:

class Conductor(object):
    def __init__(self,
                 id=None):

• id:

  Chave de indentificação do condutor no arquivo conductor.json. Neste arquivo, o usuário tem acesso a diversos dados de condutores de linhas aéreas, como também pode acrescentar novas informações conforme a sua necessidade.

Exemplo:

from mygrid.grid import Conductor
conduct1 = Conductor(id=75)
conduct2 = Conductor(id=44)
conduct3 = Conductor(id=31)
conduct6 = Conductor(id=32)

Linhas Aéreas

 class LineModel(object):
    def __init__(self,
                 loc=[],
                 neutral=False,
                 conductor=None,
                 neutral_conductor=None,
                 phasing=['a','b','c','n'],
                 Transpose=False,
                 units='Imperial',
                 f=60,
                 pg=100,
                 z012=None,
                 y012=np.zeros((3,3)),
                 z=None,
                 y=np.zeros((3,3))):

Definição dos parâmetros:

• loc:

  Posições dos condutores presentes na linha. list

• neutral:

  Indica a existência de neutro. boolean

• conductor:

  Instância do condutor Fase. Conductor

• neutral_conductor:

  Instância do condutor Neutro. Conductor

• phasing:

  Indica a que fase ou neutro, pertence as posições dadas em loc. list

• units:

  Define em qual unidade, 'Imperial' ou 'SI', deve se calcular a impedância série e admitância shunt da linha. string

• f:

  Frequência da linha (Hz).float

• pg:

  Resistividade do solo (Ω.m).float

• z012:

  Permite a criação de um modelo de linha genérico a partir da matriz de impedãncia de sequência (Ω). array

• y012:

  Permite a criação de um modelo de linha genérico a partir da matriz de admitância shunt em componentes de sequência (Ω). array

• z:

  Permite a criação de um modelo de linha genérico a partir da matriz de impedãncia de fase (Ω). array

• y:

  Permite a criação de um modelo de linha genérico a partir da matriz de admitância shunt em componentes de fase (Ω). array

Exemplo:

Os modelos de linha a seguir foram retirados da rede teste 13 Barras :

from mygrid.grid import LineModel

Espaçamentos dos cabos:

spacing500=[0.0 + 28.0j,
            2.5 + 28.0j,
            7.0 + 28.0j,
            4.0 + 24.0j]

spacing505=[0.0 + 28.0j,
            7.0 + 28.0j,
            4.0 + 24.0j]

Criando os modelos de linhas aérea:

line601 =  LineModel(loc=spacing500,
                     phasing=['b','a','c','n'],
                     conductor=conduct1,
                     neutral_conductor=conduct2)

line602 =  LineModel(loc=spacing500,
                     phasing=['c','a','b','n'],
                     conductor=conduct2,
                     neutral_conductor=conduct2)

line603 =  LineModel(loc=spacing505,
                     phasing=['c','b','n'],
                     conductor=conduct3,
                     neutral_conductor=conduct3)

Condutores para linhas subterrâneas

class Under_Ground_Conductor(object):
    def __init__(self,
                name = None,
                type="concentric",
                outsider_diameter = None,
                rp = None,
                GMRp = None,
                dp = None,
                k = None,
                rs = None,
                GMRs = None,
                ds = None,
                T=None,
                ampacity = None):

Definição dos parâmetros:

• name:

  Nome do condutor. Opcional. string

• type:

  Indica se o cabo a ser modelado é do tipo blindado, "tapeshield", ou de neutro concentrico, "concentric". string

• outsider_diameter:

  Diâmetro externo do cabo (in).

• rp:

  Resistividade do condutor fase (Ω/mi).

• GMRp:

  Raio médio geométrico do condutor fase (ft).

• dp:

  Diâmetro do condutor fase (in)

• k:

  Número de neutros concêntricos.

• rs:

  Resistividade do neutro concêntrico (Ω/mi).

• GMRs:

  Raio médio geométrico do condutor fase (ft).

• ds:

  Diâmetro do neutro concêntrico (in).

• T:

  É a espessura da blindagem (mil)

Exemplos:

from mygrid.grid import Under_Ground_Conductor

conduct4 = Under_Ground_Conductor(outsider_diameter=1.29,
                                rp=0.4100,
                                GMRp=0.0171,
                                dp=0.567,
                                k=13,
                                rs=14.87,
                                GMRs=0.00208,
                                ds=0.0641,
                                ampacity=None)

conduct5 = Under_Ground_Conductor(type="tapeshield",
                                rp=0.97,
                                GMRp=0.0111,
                                dp=0.368,
                                ds=0.88,
                                T=5)

Linhas Subterrâneas

No MyGrid é possível modelos linhas subterrâneas com cabo blindado ou de neutro concêntrico.

class UnderGroundLine(LineModel):
    def __init__(self,
                 loc=[],
                 conductor=None,
                 phasing=['a','b','c'],
                 neutral_conductor=None,
                 Transpose=False,
                 units='Imperial',
                 f=60,
                 pg=100):

Definição dos parâmetros:

• loc:

  Posições dos condutores presentes na linha. list

• neutral:

  Indica a existência de neutro. boolean

• conductor:

  Instância do condutor Fase. UnderGroundLine

• neutral_conductor:

  Instância do condutor Neutro. Conductor

• phasing:

  Indica a que fase ou neutro, pertence as posições dadas em loc. list

• units:

  Define em qual unidade, 'Imperial' ou 'SI', deve se calcular a impedância série e admitância shunt da linha. string

• f:

  Frequência da linha (Hz).float

• pg:

  Resistividade do solo (Ω.m).float

Exemplos:

line606 =  UnderGroundLine(loc=spacing515,
                           phasing=['a','b','c'],
                           conductor=conduct4)

line607 =  UnderGroundLine(loc=spacing520,
                           phasing=['a', 'n'],
                           conductor=conduct5,
                           neutral_conductor=conduct6)

Referências

[1] - KERSTING, W. H. Distribution System Modeling and Analysis. 3. ed. [S.l.]: CRC Press, 2012.

[2] - KERSTING, W. H. Radial distribution test feeders. v. 2, p. 908–912 vol.2, Jan 2001.