考慮頻變參數(shù)的架空線分數(shù)階建模及其雷電過電壓計算方法的研究.pdf

1、輸電線路是連接各個發(fā)電廠變電站及用戶的重要樞紐，是電力系統(tǒng)的重要組成部分。雷擊輸電線路而引起的跳閘事故以及相關(guān)電氣設(shè)備故障嚴重影響著電力網(wǎng)絡(luò)安全可靠運行。因而建立更加合理準確的架空線模型，準確計算線路雷電過電壓，對線路防雷設(shè)計以及采取有效的防護措施，維護電網(wǎng)安全運行具有重要的學術(shù)意義和工程應(yīng)用價值。研究表明，由于線路參數(shù)的頻變特性以及沖擊電暈影響，雷電波沿輸電線路傳播的過程中會發(fā)生明顯的衰減和畸變。導線的集膚效應(yīng)和土壤損耗是造成線路參數(shù)

2、隨頻率變化的主要原因。本文基于分數(shù)階微積分理論，綜合考慮導線本身及土壤電參數(shù)的頻變特性和沖擊電暈的影響，建立更為準確、合理且簡潔的架空線分數(shù)階模型，并對其雷電過電壓數(shù)值計算方法進行深入研究。本文首先應(yīng)用分數(shù)階矢量匹配技術(shù)和粒子群算法對線路土壤阻抗進行擬合，在對擬合結(jié)果進行簡化的基礎(chǔ)上，提出了考慮頻變參數(shù)的架空線分數(shù)階模型。其次，將分數(shù)階有限差分法和時域有限差分法相結(jié)合提出適用于所提分數(shù)階模型的數(shù)值計算方法。在此基礎(chǔ)上，考慮沖擊電暈的影響