受输电走廊资源的限制,输电线路在同一走廊内多条线路架设以及线路之间的交叉跨越现象越来越多。近年南方地区恶劣天气频发,同塔或交叉跨越多回线路发生碰线、断线后碰线等复杂故障的几率大增。这种复杂故障对系统的影响可能超过原设防标准,或导致继电保护拒误动问题,扩大停电范围。现有分析计算方法与软件工具均缺乏此类复杂故障的通用描述方法与数学模型,不利于电网交叉跨越点复杂故障的扫描分析与计算。为此,本文围绕交叉跨越和同塔多回输电线路复杂故障通用模型的构建,基于该故障通用模型的短路电流计算与保护灵敏度分析,以及机电暂态仿真应用开展学位论文工作。主要研究内容如下:(1)针对多回线路跨线短路、断线后跨线短路或同一位置多跨接点短路等复杂故障类型,本文定义多故障总线、断线和非断线型故障端口,采用故障状态开关连接各故障端口各相线,构建可描述多回线路任意复杂故障的故障通用拓扑,提出适用于多回线路任意复杂故障类型的通用描述方法;(2)根据故障通用拓扑的开关状态,按相构建电压、电流初始边界方程矩阵,消去无关变量并利用对称分量变换得到序分量下的故障端口边界特性矩阵,从而构建适用于多回线路任意复杂故障类型的故障端口边界特性模型;(3)根据故障线路各端节点阻抗矩阵和故障线路线间互感,计算多回线路耦合或非耦合时任意多个故障端口的节点阻抗矩阵,以此构建故障端口序网特性模型;联合故障端口边界特性模型实现多回线路任意复杂故障的短路电流计算方法;(4)定义适用于多回线路任意复杂故障的故障卡片格式,以此作为本文短路电流计算程序的输入,通过构建相同电压等级、含同塔输电线路的不同电压等级算例模仿真型验证本文所提短路电流计算方法的正确性;利用此短路电流计算程序进行复杂故障类型遍历,对实际电网交叉跨越线路的主保护和后备保护进行复杂故障灵敏度校验;(5)利用故障端口边界特性模型和故障端口序网特性模型构建故障端口正序附加特性模型,以此获取故障线路各端节点的正序附加等值电路卡,实现交叉跨越和同塔多回输电线路复杂故障的暂态数据等值描述,并利用BPA完成机电暂态仿真输出。通过与BPA双回线异名相短路故障卡的机电暂态仿真输出结果比对,验证故障正序附加等值电路模型的正确性。