[發(fā)明專利]一種戶內(nèi)空心電抗器屏蔽板參數(shù)的優(yōu)化方法

在審

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• 申請日: 2022-12-26
• 公開（公告）號: CN115952716A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設計）人: 陳喆;周亞龍;黃濤;呂家樂;王章軒;陳斌;韓超;季杭為;劉驍繁;蘇嘉彬;梁沛
• 申請（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司建設分公司;中國能源建設集團江蘇省電力設計院有限公司
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23;G06F30/13
• 代理公司: 南京縱橫知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

1.一種戶內(nèi)空心電抗器屏蔽板參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述方法包括：

根據(jù)預構(gòu)建的戶內(nèi)變電站有限元仿真模型，基于有限元分析法計算戶內(nèi)空心電抗器的磁場感應強度；

根據(jù)待優(yōu)化參數(shù)對所述磁場感應強度分布的影響，將各待優(yōu)化參數(shù)劃分為強關(guān)聯(lián)參數(shù)組和獨立參數(shù)組；

使用響應面法優(yōu)化對強關(guān)聯(lián)參數(shù)組進行優(yōu)化得到屏蔽板參數(shù)值_y，使用單參數(shù)掃描法對獨立參數(shù)組進行優(yōu)化得到屏蔽板參數(shù)值z；

將屏蔽板參數(shù)值_y和參數(shù)值z輸入至預構(gòu)建的優(yōu)化目標函數(shù)，將符合優(yōu)化目標和磁場感應環(huán)境要求的屏蔽板參數(shù)值_y和參數(shù)值z輸出為屏蔽板最優(yōu)參數(shù)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶內(nèi)空心電抗器屏蔽板參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述優(yōu)化目標函數(shù)的表達式如下：

其中，SE₀表示優(yōu)化前屏蔽板的磁場屏蔽效能；T₀表示優(yōu)化前屏蔽板的平均溫度、V₀表示優(yōu)化前屏蔽板的體積；f_SE(x_i)為結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)x_i取某定值時屏蔽板的效能；f_T(x_i)為結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)x_i取某定值時屏蔽板的溫度；f_V(x_i)為結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)x_i取某定值時屏蔽板的體積；λ₁、λ₂、λ₃為權(quán)重系數(shù)，其數(shù)值表示優(yōu)化目標的優(yōu)先級程度；H₁為無屏蔽時的磁場強度；H₂為有屏蔽時的磁場強度；l表示屏蔽板的長度、d表示屏蔽板的寬度、t表示屏蔽板的厚度；所述多目標優(yōu)化函數(shù)取最小值f(x_i)_min時，優(yōu)化效果達到最佳。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶內(nèi)空心電抗器屏蔽板參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述待優(yōu)化參數(shù)包括屏蔽板的材料、厚度、拼接縫隙寬度。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶內(nèi)空心電抗器屏蔽板參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述戶內(nèi)空心電抗器的磁場感應強度B通過下述公式計算獲取：

式中，z表示柱坐標系下磁場的軸向坐標；r表示柱坐標系下磁場的半徑；r₀表示電抗器磁場感應強度的徑向分量；z₀表示電抗器磁場感應強度的軸向分量；A為空氣域及電抗器內(nèi)部絕緣材料的矢量磁位，所述電抗器磁場感應強度B的限值為500μT。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種戶內(nèi)空心電抗器屏蔽板參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述強關(guān)聯(lián)參數(shù)組包括屏蔽板的厚度以及拼接縫隙寬度；所述獨立參數(shù)組包括屏蔽板的材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶內(nèi)空心電抗器屏蔽板參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于，所述屏蔽板參數(shù)值_y采用下述公式計算獲取：

式中，β₀表示常數(shù)項，β_i表示一階系數(shù)，β_ii表示二階系數(shù)，β_ij表示二階交互項系數(shù)，ε表示誤差常量，x_i為屏蔽板的厚度，x_j為屏蔽板拼接縫隙寬度，k表示屏蔽板待優(yōu)化參數(shù)的數(shù)量，i＝1,2,…,k。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種戶內(nèi)空心電抗器屏蔽板參數(shù)的優(yōu)化方法，其特征在于，使用單參數(shù)掃描法對獨立參數(shù)組進行優(yōu)化得到屏蔽板參數(shù)值z，包括：

在設定的自由參數(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)獨立參數(shù)組的所有可能情況逐一掃描驗證并獲得各待優(yōu)化參數(shù)的數(shù)值，直到所有的情況驗證完畢；

根據(jù)待優(yōu)化參數(shù)的數(shù)值變化趨勢，選取收斂于所逼近的極值，得到屏蔽板參數(shù)值z。