Steady-state and transient analysis of transmission lines by using state-space techniques

Abstract

ÖZET ÎLETÎM HATLARINDA MEYDANA GELEN AŞIRI GERİLİMLERİN UZAY-DURUM DENKLEMLERİ KULLANILARAK ÇÖZÜMÜ MAMÎŞ, Mehmet Salih Yüksek Lisans Tezi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Böl. Tez Yöneticisi: Prof. Dr. Muhammet Koksal Eylül 1992, 103 sayfa Bu çalişmada, durum uzayı tekniği kullanılarak iletim hatlarının kalıcı ve geçici rejim analizi incelenmiştir. Enerji hatları cok sayıda toplu parametreli devrelerin birbirine bağlantısı olarak düşünülmüştür. Bu yaklaşimla kapasitans gerilimleri ve indüktans akımları durum değişkeni seçilerek sistemin durum uzayı denklemleri formüle edilmiştir. Bu denklemler iletim hatlarının çeşitli yük ve kaynak sonlandırmaları altında kalıcı ve geçici çözümlerini bulmak için durum uzayı teknikleri kullanılarak çözülmüştür. Gerek formülasyon, gerekse çözüm kısımları Fortran programları dilini kullanarak sayısal bir bilgisayarda yapılmak üzere programlanmıştır. Hazırlanan programı tanıtmak ve toplu-parametreler yaklaşımının farklı yönlerini göstermek için birkaç örnek üzerinde çalışılmıştır. Diğer bazı metodlarla yapılan karşılaştırmada, bu metodun tezin sonuçlar kismında değinilmiş olan bazı üstün özelliklerinin olduğu gösterilmiştir. Anahtar kelimeler: Durum Denklemleri, İletim Hatları, Kalıcı Çözüm, Geçici Çözüm iv

ABSTRACT STEADY-STATE AND TRANSIENT ANALYSIS OF TRANSMISSION LINES BY USING STATE-SPACE TECHNIQUES MAMÎŞ, Mehmet Salih M.S. in Electrical and Electronics Eng. Supervisor: Prof. Dr. Muhammet Koksal September 1992, 103 pages In this study, the steady-state and transient analysis of transmission lines using state-space technique is investigated. Transmission lines are considered as the interconnection of many lumped parameter sections. By this approach state-space equations are formulated for the system choosing the capacitor voltages and inductor currents as the state variables. These equations are solved using state- space techniques to compute steady-state and transient analysis of transmission lines for different source and load terminations. Both the formulation and solutions steps are programmed in Fortran language to be handled by a digital computer. To illustrate the prepared program and to sight different aspects of the lumped parameter approach several examples are carried out. When it is compared with other methods, it is shown that this method has some superior properties cited in the conclusion section of the thesis. Keywords: State Equations, Transmission Lines, Steady-state Response, Transient Response iii