中距離送電線とは何か

中距離送電線の定義

中距離送電線は、長さが80km（50マイル）から250km（150マイル）の間の送電線として定義されます。

中距離送電線は、効果的な長さが80km（50マイル）以上かつ250km（150マイル）未満の送電線として定義されます。短距離送電線とは異なり、中距離送電線ではライン充電電流が顕著であり、そのためシャント容量を考慮する必要があります（これは長距離送電線の場合も同様です）。このシャント容量は、ABCD回路パラメータのアドミタンス（「Y」）に含まれます。

中距離送電線のABCDパラメータは、集約されたシャントアドミタンスと集約されたシリーズインピーダンスを使用して計算されます。これらのパラメータは、以下の3つの異なるモデルで表現できます：

• ノミナルΠ表現（ノミナルパイモデル）

• ノミナルT表現（ノミナルTモデル）

• エンドコンデンサー法

これら上記のモデルについて詳しく説明し、中距離送電線のABCDパラメータを導出します。

シャント容量の重要性

中距離送電線では、ライン充電電流のため、シャント容量が重要であり考慮する必要があります。

ノミナルΠモデル

ノミナルΠ表現（つまり、ノミナルパイモデル）の場合、集約されたシリーズインピーダンスは回路の中間に配置され、シャントアドミタンスは両端に配置されます。下図のΠネットワークを見ると、総シャントアドミタンスは2つの等しい半分に分割され、それぞれの半分（Y/2）が送信側と受信側に配置され、全体の回路インピーダンスがその間に配置されています。

形成される回路の形状は、シンボルΠに似ているため、これをノミナルΠ表現と呼びます。主に一般的な回路パラメータの決定や負荷フローアナリシスに使用されます。

ここで、VSは供給側の電圧、VRは受信側の電圧です。Isは供給側の電流、IRは受信側の電流です。I1とI3はシャントアドミタンスを通る電流、I2はシリーズインピーダンスZを通る電流です。

ここで、ノードPにKCLを適用すると。

同様に、ノードQにKCLを適用すると。

ここで、式(2)を式(1)に代入します。

次に、回路にKVLを適用します。

式(4)と(5)を標準的なABCDパラメータ方程式と比較すると

中距離送電線のABCDパラメータは以下のようになります：

ノミナルTモデル

中距離送電線のノミナルTモデルでは、集約されたシャントアドミタンスは中央に配置され、ネットワークのシリーズインピーダンスは2つの等しい部分に分割されてシャントアドミタンスの両側に配置されます。形成される回路の形状は大文字のTに似ているため、これをノミナルTネットワークと呼びます。下図に示します。

ここでもVtネットワークとVrはそれぞれ供給側と受信側の電圧であり、

Isは供給側を流れる電流です。

Irは回路の受信側を流れる電流です。

Mを回路の中点とするノードとし、Mでの電圧降下をVmとする。

上記ネットワークにKVLを適用すると。

送信側の電流は次のようになります。

式(9)にVMの値を代入すると。

再度、式(8)と(10)を標準的なABCDパラメータ方程式と比較すると。

中距離送電線のTネットワークのパラメータは以下の通りです。

ABCDパラメータ

中距離送電線のABCDパラメータは、集約されたシャントアドミタンスとシリーズインピーダンスを使用して計算され、これらの線路の解析と設計に重要な役割を果たします。

エンドコンデンサー法

エンドコンデンサー法では、ライン容量は受信側に集中します。この方法は、容量の影響を過大評価する傾向があります。