電纜分數(shù)階寬頻建模及其應用研究.pdf

1、電力電纜是電力系統(tǒng)中僅次于架空線路的重要輸電設備。如今，隨著我國電力產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展，超高壓與特高壓等級輸電項目的運營，以及長距離輸電工程及海底輸電工程的推進，傳統(tǒng)的架空輸電線路逐漸難以滿足工程需要，電力電纜在電力生產(chǎn)與輸送中所占地位日益提升。因此，如何建立更為精確、實用的電力電纜模型對于進一步研究電力電纜的實際應用、解決電力電纜的監(jiān)測與故障問題具有重要的意義。本文以單芯同軸電力電纜為研究對象，基于電力電纜在電力系統(tǒng)的暫態(tài)過電壓與集膚效應

2、的影響下會展現(xiàn)出分數(shù)階特性的這一特點，在原有的電力電纜模型的基礎上，提出了一種建立電力電纜分數(shù)階寬頻模型的新方法。本文改進了電力電纜阻抗矩陣參數(shù)的計算方法，使頻域中復雜的阻抗計算公式可以通過拉普拉斯反變換轉變成時域中的微分方程的求解問題，并保留電力電纜阻抗的分數(shù)階頻變特性。經(jīng)過改進后，電力電纜阻抗矩陣參數(shù)的計算精確度仍可以達到工程要求。加權余量法是有限元法中精度最高的離散方法；分數(shù)階計算涉及到整個時間段上的物理量，而矩陣法可以很好地解決