中電圧の風力発電所コレクションネットワークにおける電力損失と電圧調整の評価には、周波数依存のケーブルパラメータを正確に表現することが不可欠である。本論文では、地下ケーブルに対して、周波数依存の直列インピーダンス（Z）行列とシャントアドミタンス（Y）行列を用いたMATLABベースの電磁界フレームワークを構築する。導体のスキン効果およびプロキシミティ効果、ならびに地絡帰路インピーダンスを含める。地絡帰路に関して、Saad–Gaba–Giroux、Wedepohl直列、Wedepohl、および無限大地モデルの4つの定式化を実装し、10 Hzから1 MHzの周波数範囲でRSCADに対してベンチマークする。検証済みモデルを、メキシコ、オアハカ州のテワンテペック地峡における風力発電所コレクションシステムに適用する。そこでは、13.8 kVで2つの放射状地下回路を介して5基の1.5 MW風力タービンが接続される。結果として、Saad–Gaba–GirouxおよびWedepohl直列の定式化がRSCAD参照値と最も良く一致することが示される。力率0.9において、従来の定数コア抵抗モデルは、評価した運転条件の下で、モデル化された有効電力損失を最大60%過小評価する。周波数依存モデルは、回路1および2に対してそれぞれ0.68%および1.55%の電圧降下を予測するのに対し、簡略DC表現は0.15%未満と予測する。成分レベルの解析では、コア導体が有効電力散逸の支配的な寄与因子であることが特定される一方で、地絡帰路経路は同等の相抵抗および電圧降下挙動に対して重要な影響を与えることが分かる。これらの結果は、周波数依存のケーブルモデリングが、中電圧の風力発電所コレクションシステムに対する技術的評価およびテクノ・エコノミック評価のより包括的な基盤を提供しうることを示している。
https://doi.org/10.20944/preprints202609.0192.v1