云计算-复杂结构输电线路接地短路及OPGW电流计算研究.pdf

在现代大型电力系统中，构建强大且准确的通信系统至关重要，而光纤复合地线（OPGW）作为一种架空地线的现象被广泛应用于电力系统中。然而，当电力系统发生故障或遭受雷击过电压（短时）时，会有相当大的电流通过OPGW，电流的加热效应会增加导线温度，甚至可能破坏其内部的复合纤维，导致电力通信瘫痪。实际电力传输线路的结构往往非常复杂，如何提高OPGW最大故障电流计算的准确性，为热稳定性验证提供依据，是一个亟待解决的问题。 本文主要研究了复杂结构电力系统线路接地故障以及OPGW中的电流分布建模计算和相关分析。基于相分量法的电流计算模型与算法是本研究的重点。对于复杂线路结构的建模，主要包括线路模型和终端模型两部分。建模过程如下： 1. 线路模型采用扩展分量法，考虑到相线系统与地线系统之间的相互影响，它是相分量法的扩展。扩展分量法将相线系统和地线系统纳入模型，在模型中，每根导线都通过虚拟电阻与塔身连接。如果导线直接接地，则通过虚拟电阻模拟与地的接触。 2. 终端模型则考虑了线路终端的电气特性，如导线的接头、绝缘子等对电流分布的影响。 在进行电流计算时，首先根据线路结构和电气参数建立物理模型，然后利用扩展分量法进行计算。这种方法能够更准确地模拟实际线路中各导线间的耦合效应，尤其是在复杂结构下，如多回路并行、塔型不一的输电线路上。 研究还进行了OPGW电流分布的分析，以理解在不同故障条件下电流如何在整个OPGW中分布。通过计算，可以预测OPGW在故障时的温度升高，从而评估其对内部光纤的潜在损害。此外，该研究可能还涉及了如何优化模型参数以提高计算效率，以及如何通过数值模拟来验证计算结果的准确性。 本研究通过深入探讨复杂结构电力线路的接地故障和OPGW中的电流计算，为提高电力系统的安全性和可靠性提供了理论支持和技术手段。这有助于在设计和维护过程中更好地预测和预防由于电流引起的OPGW性能退化，确保电力通信系统的稳定运行。