[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

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202211673991.0
• 申請(qǐng)日: 2022-12-26
• 公開（公告）號(hào): CN115952716A
• 公開（公告）日: 2023-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）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(qǐng)（專利權(quán)）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司建設(shè)分公司;中國能源建設(shè)集團(tuán)江蘇省電力設(shè)計(jì)院有限公司
• 主分類號(hào): G06F30/23
• 分類號(hào): G06F30/23;G06F30/13
• 代理公司: 南京縱橫知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32224
• 代理人: 董建林

本發(fā)明公開了一種戶內(nèi)空心電抗器屏蔽板參數(shù)的優(yōu)化方法，屬于電抗器技術(shù)領(lǐng)域；通過對(duì)屏蔽板的屏蔽板厚度以及拼接縫隙寬度進(jìn)行多目標(biāo)優(yōu)化，將待優(yōu)化參數(shù)對(duì)電抗器磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度分布分為強(qiáng)關(guān)聯(lián)參數(shù)組和獨(dú)立參數(shù)組；使用響應(yīng)面法優(yōu)化對(duì)強(qiáng)關(guān)聯(lián)參數(shù)組進(jìn)行優(yōu)化得到屏蔽板參數(shù)值subgt;y/subgt;，使用單參數(shù)掃描法對(duì)獨(dú)立參數(shù)組進(jìn)行優(yōu)化得到屏蔽板參數(shù)值z(mì)；將屏蔽板參數(shù)值subgt;y/subgt;和參數(shù)值z(mì)輸入至預(yù)構(gòu)建的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，將符合優(yōu)化目標(biāo)和磁場(chǎng)感應(yīng)環(huán)境要求的屏蔽板參數(shù)值subgt;y/subgt;和參數(shù)值z(mì)輸出為屏蔽板最優(yōu)參數(shù)值；本發(fā)明為空心電抗器的屏蔽方案提供了一種有效的解決方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明公開了一種戶內(nèi)空心電抗器屏蔽板參數(shù)的優(yōu)化方法，屬于電抗器技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著建筑工業(yè)化不斷發(fā)展，為節(jié)約郊區(qū)土地資源，超高壓變電站逐漸向室內(nèi)擴(kuò)展，全戶內(nèi)裝配式變電站建設(shè)方案的需求也隨之增大，隨之而來由電力系統(tǒng)產(chǎn)生的高次諧波污染越來越嚴(yán)重，需要采用由電抗器組成的濾波裝置來限制電網(wǎng)中高次諧波，干式空心電抗器由于具有結(jié)構(gòu)簡單、線性度好、起始電壓分布均勻、噪聲小及安裝維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，從而得到了廣泛使用，但由于空心電抗器無鐵芯，內(nèi)部不能形成閉合磁回路，導(dǎo)致運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的強(qiáng)磁場(chǎng)發(fā)散嚴(yán)重，成為變電站內(nèi)電磁污染的主要來源，近年來國內(nèi)多項(xiàng)工程實(shí)際應(yīng)用過程中出現(xiàn)空心電抗器周圍鐵構(gòu)件和地坪發(fā)熱現(xiàn)象，嚴(yán)重影響設(shè)備運(yùn)行的可靠性和安全性。

針對(duì)空心電抗器產(chǎn)生的磁場(chǎng)進(jìn)行屏蔽的問題，需要在空心電抗器的周圍敏感區(qū)域施加屏蔽板，為磁場(chǎng)提供通路，將磁場(chǎng)束縛在材料中，減少磁場(chǎng)泄露，從而加強(qiáng)電抗器自身的穩(wěn)定性及電磁屏蔽效果，但是，屏蔽板所采用的參數(shù)對(duì)其屏蔽效果影響極大，現(xiàn)有技術(shù)中對(duì)屏蔽板參數(shù)的選取方式較為單一，沒有采取合理的優(yōu)化方式進(jìn)行多方面目標(biāo)的綜合考慮，影響電抗器屏蔽效果。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種戶內(nèi)空心電抗器屏蔽板參數(shù)的優(yōu)化方法，目的在于對(duì)電抗器屏蔽板進(jìn)行多目標(biāo)參數(shù)優(yōu)化，進(jìn)一步提升電抗器屏蔽效果，減少磁場(chǎng)泄露。

為了解決上述問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種戶內(nèi)空心電抗器屏蔽板參數(shù)的優(yōu)化方法，所述方法包括：

根據(jù)預(yù)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(jì)算戶內(nèi)空心電抗器的磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度；

根據(jù)待優(yōu)化參數(shù)對(duì)所述磁場(chǎng)感應(yīng)強(qiáng)度分布的影響，將各待優(yōu)化參數(shù)劃分為強(qiáng)關(guān)聯(lián)參數(shù)組和獨(dú)立參數(shù)組；

使用響應(yīng)面法優(yōu)化對(duì)強(qiáng)關(guān)聯(lián)參數(shù)組進(jìn)行優(yōu)化得到屏蔽板參數(shù)值_y，使用單參數(shù)掃描法對(duì)獨(dú)立參數(shù)組進(jìn)行優(yōu)化得到屏蔽板參數(shù)值z(mì)；

將屏蔽板參數(shù)值_y和參數(shù)值z(mì)輸入至預(yù)構(gòu)建的優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)，將符合優(yōu)化目標(biāo)和磁場(chǎng)感應(yīng)環(huán)境要求的屏蔽板參數(shù)值_y和參數(shù)值z(mì)輸出為屏蔽板最優(yōu)參數(shù)值。

進(jìn)一步地，所述優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的表達(dá)式如下：

其中，SE₀表示優(yōu)化前屏蔽板的磁場(chǎng)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(shí)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(shí)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(shí)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(biāo)的優(yōu)先級(jí)程度；H₁為無屏蔽時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)度；H₂為有屏蔽時(shí)的磁場(chǎng)強(qiáng)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；