1、為了適應現(xiàn)代大規(guī)模電力系統(tǒng)的需要,建設(shè)堅強精準的通信系統(tǒng),現(xiàn)代電力系統(tǒng)中采用光纖復合架空地線(OPGW)作為一側(cè)架空地線的現(xiàn)象越來越普遍。然而,在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或遭受雷擊過電壓(持續(xù)時間短)時,OPGW中會流過比較大的電流,此電流的熱效應將使導線溫升過高,嚴重時會毀壞其內(nèi)部復合的光纖,導致電力通信癱瘓。實際電力系統(tǒng)的輸電線路結(jié)構(gòu)復雜,如何提高OPGW最大故障電流的計算精度,為其熱穩(wěn)定校驗提供依據(jù)是個亟待解決的問題。論文著重對電力系統(tǒng)復

2、雜結(jié)構(gòu)輸電線路接地故障及此時OPGW的電流分布問題進行建模計算和相關(guān)分析,其主要工作和研究成果如下。
　　 論文基于相分量法進行OPGW分布電流計算模型及算法研究。
　　 模型研究。復雜結(jié)構(gòu)輸電線路的主要模型包括線路模型和終端模型兩部分,其模型的建立過程如下:(1)線路模型采用的是計及相線系統(tǒng)和地線系統(tǒng)的相互影響的擴展相分量法,它是對相分量法的擴展。擴展相分量法把相線系統(tǒng)和地線系統(tǒng)合并建模,模型中的每基桿塔處,各導線都通

3、過一個虛擬電阻與桿塔相連,若導線與桿塔直接相連虛擬電阻為零,導線與桿塔絕緣虛擬電阻為無窮大。如此,調(diào)節(jié)虛擬電阻取值可描述桿塔的各種接線方式。(2)線路終端分為電源終端與負荷終端。電源終端采用基于相分量法的多端口戴維寧等值模型。負荷終端處假設(shè)其與外部系統(tǒng)沒有連接,為保證模型的統(tǒng)一性,在變電站出口至變壓器中性點段補全相線系統(tǒng),取該檔相線的自阻抗為無窮大。(3)對于復雜結(jié)構(gòu)輸電線路,根據(jù)線路結(jié)構(gòu)相同原則,把復雜線路分割成塊,全線由多個子區(qū)間構(gòu)

4、成,每個子區(qū)間根據(jù)桿塔的數(shù)量不同分為相應的檔位。對每個子區(qū)間使用基于相分量法原理擴展后的擴展相分量法進行建模計算,然后再把各塊通過交接點聯(lián)系起來合并計算,得到復雜網(wǎng)絡(luò)的OPGW故障電流計算的全模型。
　　 算法確定。根據(jù)擴展相分量法建立的全線模型,數(shù)據(jù)量比網(wǎng)孔法大很多倍。為了克服這種缺點,根據(jù)系數(shù)矩陣的塊三對角特性,論文采用“追趕法”化簡求解,大大提高了計算速度,彌補了計算量大的不足。
　　 應用與實例。(1)利用論文模

5、型對簡單線路實例進行分析可知:擴展相分量法的計算結(jié)果與傳統(tǒng)的網(wǎng)孔法的計算結(jié)果的曲線走勢吻合良好,說明了擴展相分量法的合理性;從其計算結(jié)果的對比可發(fā)現(xiàn),擴展相分量法較傳統(tǒng)算法的OPGW故障電流值大10％左右。(2)論文采用擴展相分量法和交接點的原理,對某非洲城網(wǎng)進行相關(guān)分析與計算:對于某桿塔處故障,OPGW故障電流分析程序給予詳細的OPGW故障電流分布情況;程序?qū)崿F(xiàn)故障點自動循環(huán)功能,能得到OPGW最大故障電流的分布曲線,根據(jù)曲線,容易得

6、到最嚴重情況下的故障電流分布。這為該城網(wǎng)的OPGW選型提供了參考依據(jù)。
　　 擴展相分量法實現(xiàn)了地線系統(tǒng)和相線系統(tǒng)的統(tǒng)一運算,避免了由于部門分工,忽略地線系統(tǒng)和相線系統(tǒng)相互影響等因素造成的OPGW最大故障電流的計算誤差;擴展相分量法與交接點原理相結(jié)合,解決了復雜結(jié)構(gòu)輸電線路的OPGW故障電流分布計算研究;論文方法還可以得到在架空地線影響下的相線系統(tǒng)故障電流的分布情況;擴展相分量法較傳統(tǒng)算法的OPGW故障電流值大,說明傳統(tǒng)算法的計