超导电缆输电技术可以克服常规铜芯电缆的固有缺陷,基于超导体特殊的电气性能,超导电力技术的应用将大大提高电网的输电能力和电力系统运行的稳定性,有效减少输电过程中的损耗,具有广泛的发展前景。本文围绕大电流高温超导电缆的载流分布及优化设计这一课题展开,重点对高温超导电缆的结构特点、电流分布及电缆模型优化设计等方面进行系统的研究。　　 论文首先阐述高温超导体的基本特性以及超导带材的研究进展,国内外高温超导电缆输电技术的并网情况以及超导电缆运行的经济意义。对高温超导电缆载流时存在的一些问题,分析了高温超导电缆的电磁参数和结构参数,以及三个结构参数绕制方向α、绕向角β和各层半径r,对高温超导电缆电流分布的影响。通过应用MATLAB软件编程计算超导电缆各层电流幅值,揭示了绕向角越大,电流分布越均匀;层半径越大,导体层总电流越大,电流分布越不均匀;层半径越小,导体层总电流越小,电流分布越均匀。　　 论文应用ANSYS/EMAG静电场有限元分析模块,建立了超导电缆模型,揭示了超导电缆主绝缘的优化特性,PPLP主绝缘层越厚,其所承受的最大场强越小,但增加PPLP绝缘层的厚度,也会增加电缆的制作成本。同时,验证了外加11OkV工频电压时,主绝缘层厚度取13mm,超导电缆的经济性和可靠性。　　 在以上分析的基础上,论文提出了高温超导电缆优化设计的模型,提出超导电缆优化设计的优化变量、目标函数和约束条件,并且利用遗传算法求得了目标函数的最优解,得到了结构参数的最优取值。通过ATP仿真模型验证了经过优化后的超导电缆,其电感值大幅减小,各层间电流的均匀程度大幅增加,有效地提高超导电缆的载流能力,降低交流损耗。