丁 展，朱 莉，罗 响，彭于扬

(上海交通大学电子信息与电气工程学院，上海 200240)

1 引言

21世纪以来，随着世界能源需求增大，各国的能源交互和海洋开发也开始加速[1,2]。无人潜水机器人(Remote Operated Vehicles， ROV)在海洋开发中应用广泛，其应用场景涉及海事、海关、水电、海洋石油、渔业、海上救助、管线探测和海洋科学研究等各个领域。光电脐带电缆(Electric Optical Unit， EOU)作为连接ROV的工具，是与海底系统进行电力传输和数据通信的关键设备。

在大洋一号48和52航次的深海ROV下潜实验中，均观测到电缆放长之后ROV端输入电压下降的问题。为了研究长线电缆对供电电压压降的影响，需要对EOU进行建模分析。相对于常规电缆，针对EOU的建模有三个特点：一是它是垂直电缆，电缆参数随海床距离动态变化；二是电缆内有多根导线以传输电能，故参数计算需根据内部导体的不同位置关系分类讨论；三是随着电缆深入海洋，其铠装因沁入海水而导致电缆电气性能变化，故需在模型中分析环境因素的影响。因此区别于平行电缆，全海深垂直多芯电缆需要建立精细化传输线模型。

然而已有文献对水下电缆的建模研究，大都集中在与海床平行的电力电缆上。文献[3]中，用双端口网络理论对水下电缆建立参数均匀分布的模型，且讨论了不同线长范围内适用的模型。文献[4]通过π型等效电路法对水下电缆建模，来实现海洋应用中的系统故障评估，且参数的计算计及频率变化。文献[5]采用ATP中已有的J. Marti模型来仿真与海上风电场相连的海底电缆，以进行性能的瞬态分析。……