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(jí)又對(duì)高壓直流輸電電纜的可靠性提出了更高要求。運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，主絕緣是高壓輸電電纜本體最主要的故障位置，對(duì)主絕緣故障后系統(tǒng)故障特性的仿真與分析對(duì)于今后高壓直流電纜的設(shè)計(jì)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(duì)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(tái)進(jìn)行研究，主要研究?jī)?nèi)容和取得的成果如下:

2、
　　(1)用基本單元導(dǎo)納矩陣級(jí)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(zhǎng)距離輸電電纜，當(dāng)基本單元長(zhǎng)度不超過0.3km時(shí)，該近似方法成立。此外，只要基本單元長(zhǎng)度適宜，采用導(dǎo)納矩陣級(jí)聯(lián)迭代的運(yùn)算方法可以在數(shù)學(xué)上模擬一條任意長(zhǎng)度的輸電電纜。
　　(2)在Matlab平臺(tái)編程實(shí)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(shí)際工程對(duì)金屬護(hù)套上的故障電流和感應(yīng)電壓進(jìn)行了仿真計(jì)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(duì)護(hù)套上的感應(yīng)過電壓進(jìn)行計(jì)算能夠?yàn)榻窈蟾邏褐绷麟娎|的設(shè)計(jì)和故障保護(hù)提供依據(jù)。
　　(3)在Simulink平臺(tái)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(shí)際工程對(duì)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(tái)的建立有助于和理論