为了进行严格的分析，首先需要确定每一段架空线路和地下电缆关于其安全性和使用寿命方面的约束条件，然后依次研究各段的最大输电性能，从而确定整条输电线路的性能。一种较简单的做法是针对图4-1所示的情况开展研究^[1]。图4-1的结构是①架空线路-②地下电缆-③架空线路，其长度分别为d₁、d₂和d₃，而地下电缆构成了这种结构的中间段。在这种非常一般性的结构中，类似于式（3-1）和式（3-2）的稳态约束条件可以用式（4-1）和式（4-2）来表示，但该约束条件已同时包含了架空线路段①和③的载流容量约束条件。

式中，I_c是电流水平不能超越的值，它等于地下电缆段②的稳态载流容量扣除一个保守裕量；另外，I_c的值也略微比架空线段①和③的载流容量小。这种情况下，将H端口和K端口的电流限制到I_c以下，也能保证S端口和R端口的电流在允许的范围内，这一点将在后面进行系统的验证。最后，式（4-3）固定了送端S的电压，这类似于第3章中的设定。另外，在以下的分析中，设U_m=420kV，电压。

图4-1 混合线路的典型结构

对于每一个线路段，采用其合适的“正序模型”，即要求架空线路是完全三相循环换位的，而电缆线路是交叉互连的。这种情况下，就可以采用第2章所述的基于正序参数的经典传输方程以及相关的传输矩阵。架空线路的正序参数见表4-1，单回地下电缆的参数见表4-2。

表4-1 50Hz下架空线路的正序参数（ACSR三分裂导线，直径31.5mm，间距400mm）

对于存在微小不对称的系统，只要在选择I_c和U_0c时略微保守，上述做法也是可用的。对不对称系统更进一步的深入分析将在第5章采用多导体理论进行^[2-4]。

表4-2 50Hz下单回地下电缆的正序参数（单芯电缆水平排列，直埋深度1.45m，间距s=0.35m，交叉互连，土壤热阻p_th=1.0K·m/W，土壤环境温度θ_a=20℃；请与表3-2作比较）(www.daowen.com)

在下面的案例研究中，架空线路采用意大利电网典型的380kV线路（有三根子导线的三分裂导线），地下电缆段②几乎总是采用380kV的双回路，每相采用截面积为2500mm²的铜导体交联聚乙烯（XLPE）电缆，与第6章图6-2中的结构一致。电缆的两个回路之间的距离较远（5m），可以认为两个单回路之间在热力上和电气上相互独立，从而使得双回路的载流容量为2×1788A，而其电气模型可以按照2.7节的方法进行计算。

一旦给定架空线路的载流容量值（根据意大利标准设定，见表4-1），那么式（4-1）和式（4-2）的I_c也就给定了，即冷月份I_c=2800A，热月份I_c=2100A。这样的选择对电缆段②来说并没有过大的冗余，因为如表4-2所示，I_a=2×1788A，冷月份的冗余为2×1788/2800=1.28、热月份的冗余为2×1788/2100=1.70，如考虑1回电缆线路故障，那么上述冗余是有必要的。

单独分析从S到R的输电线路段，而不将其纳入到实际的电网框架中进行分析，是一种初步的分析手段，可以作为进一步进行网络分析的导引，而进一步的网络分析包括潮流计算和电网仿真等。

类似于第3章的做法，上述混合线路的特性分析也采用2步走的方法。第1步分析在和受约束的条件下进行，第2步分析在和受约束的条件下进行，最终将满足约束条件式（4-1）～式（4-3）的运行点分离出来。

对于本章考虑的地下电缆段（2500mm²相电缆构成的双回路），其发出的容性无功功率Q_C可以粗略估计如下（参见3.2节）：在50Hz下Q_C≈22Mvar/km，在60Hz下Q_C≈26Mvar/km。因此，为了提高稳态和暂态的运行性能，它几乎总是需要一个合适补偿度ξ_sh的并联补偿，这将在4.7节介绍。

尽管如此，ξ_sh的值并不改变第1步分析和第2步分析的方法论，即构造PQ能力图的方法（见4.4节～4.6节），有了PQ能力图后，进行确定的计算就更加方便，见4.7节。

类似于第3章的做法，在很多情况下本章仍然采用并联补偿为均匀分布的这样一种假设。在此条件下，可以比较容易地构造出相应的传输矩阵，并应用于系统分析。