耦合線路電氣特性分析與軟件開發(fā).pdf

1、輸電線路在電網(wǎng)中的地位不言而喻，土地資源的日益緊張給輸電線路建設(shè)帶來了新的變化:一是電力電纜的大規(guī)模應(yīng)用，二是架空線共用走廊越來越常見。這兩個場景會分別帶來多導(dǎo)體線路耦合問題。電力電纜運行過程中，由于電磁耦合，電纜線芯會在護(hù)套上感應(yīng)出電流，進(jìn)而引起護(hù)套損耗。而交直流線路共用走廊則使得交流線路在直流線路中感應(yīng)出基波電流并對直流換流器帶來不利影響。在耦合線路研究領(lǐng)域前人已經(jīng)做了大量的工作并取得了許多成果，但是仍然存在著一些問題需要深入研究和

2、解決。當(dāng)前該領(lǐng)域的研究存在以下不足:(1)護(hù)套損耗計算方法不夠理想;(2)對護(hù)套連接阻抗器降損策略的特性研究不夠深入;(3)直流側(cè)基頻電流對MMC換流器影響的研究不足;(4)交直流耦合對LCC-MMC系統(tǒng)影響的研究尚屬空白。針對上述幾個問題，本文對耦合線路的建模和分析方法進(jìn)行研究，主要內(nèi)容如下:
　　(1)研究快速精確的電纜護(hù)套損耗計算算法。在非解耦模型的基礎(chǔ)上，通過遞推公式使節(jié)點電壓方程降階。在不損失計算精度的前提下（誤差＜0.

3、1％），使電纜護(hù)套損耗計算速度提升80％以上。該算法適用于目前電纜工程中出存在的諸多護(hù)套連接方式?；诒舅惴?，開發(fā)Windows下運行的護(hù)套分析軟件?？梢暂敵鲋付娎|結(jié)構(gòu)和運行狀態(tài)下的護(hù)套電流電壓分布和護(hù)套損耗。
　　(2)研究電纜結(jié)構(gòu)對護(hù)套損耗的影響。在得到快速精確的護(hù)套損耗計算算法后，本文對護(hù)套降損策略進(jìn)行了全面研究。從不同電纜護(hù)套連接方式入手，比較了單端接地、雙端接地、交叉互聯(lián)電纜的護(hù)套損耗。此外還研究了交叉互聯(lián)電纜在交叉互

4、聯(lián)數(shù)不同和分段長度不均勻時的護(hù)套損耗。
　　(3)系統(tǒng)性地研究了串聯(lián)阻抗的降損策略。研究串聯(lián)阻抗的相角和幅值對降損效果的影響。本文研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)串聯(lián)阻抗的阻抗角為90°時（即串聯(lián)純電感）降損效果最好，同時護(hù)套上的電壓也達(dá)到最小。針對研究算例，本文推薦了交叉互聯(lián)數(shù)不同時的串聯(lián)阻抗幅值。
　　(4)研究直流側(cè)基頻電流對MMC換流器的影響。在時域中推導(dǎo)了給定直流側(cè)基頻分量下交流側(cè)出現(xiàn)的直流偏置公式。公式的計算結(jié)果與PSCAD的仿真結(jié)果