柔性直流輸電電纜主絕緣故障系統(tǒng)的建模仿真與應(yīng)用研究.pdf

1、近年來，在工程上得到迅速應(yīng)用的柔性直流輸電技術(shù)已在高壓直流輸電領(lǐng)域占據(jù)重要地位，而不斷提升的電壓等級又對高壓直流輸電電纜的可靠性提出了更高要求。運行經(jīng)驗表明，主絕緣是高壓輸電電纜本體最主要的故障位置，對主絕緣故障后系統(tǒng)故障特性的仿真與分析對于今后高壓直流電纜的設(shè)計和柔性直流輸電系統(tǒng)的控制保護(hù)具有重要意義。
　　本文針對柔直輸電電纜主絕緣故障系統(tǒng)中金屬護(hù)套上的過電壓特性建立了理論模型和仿真平臺進(jìn)行研究，主要研究內(nèi)容和取得的成果如下:

2、
　　(1)用基本單元導(dǎo)納矩陣級聯(lián)的方法來近似帶有分布式參數(shù)的高壓直流電纜模型。分布式參數(shù)特性一直是電纜理論建模的最大難題，本文在理論建模過程中采用若干具有集中參數(shù)的基本單元來近似一條長距離輸電電纜，當(dāng)基本單元長度不超過0.3km時，該近似方法成立。此外，只要基本單元長度適宜，采用導(dǎo)納矩陣級聯(lián)迭代的運算方法可以在數(shù)學(xué)上模擬一條任意長度的輸電電纜。
　　(2)在Matlab平臺編程實現(xiàn)了主絕緣故障情況下的交流源放電模型，并結(jié)合

3、實際工程對金屬護(hù)套上的故障電流和感應(yīng)電壓進(jìn)行了仿真計算。柔直系統(tǒng)高壓直流輸電電纜主絕緣故障后，由于分布式電容放電效應(yīng)產(chǎn)生的故障電流將流過接地護(hù)套，金屬護(hù)套上感應(yīng)的過電壓有可能破壞電纜線路，對護(hù)套上的感應(yīng)過電壓進(jìn)行計算能夠為今后高壓直流電纜的設(shè)計和故障保護(hù)提供依據(jù)。
　　(3)在Simulink平臺搭建了主絕緣故障情況下的R-L-C故障系統(tǒng)模型，并結(jié)合實際工程對金屬護(hù)套上的故障電流和感應(yīng)電壓進(jìn)行了仿真分析。仿真平臺的建立有助于和理論