[发明专利]确定电气部件的电气连接的三维布局的方法和系统

说明书

为了确定电气部件的电气连接的三维布局，处理器执行路径优化例程(43)，以确定电气部件的多个电气连接的三维布线。执行冲突管理(44)，以生成多个电气连接的无冲突的三维布线。

技术领域

本发明涉及确定电气部件的布局的方法。本发明尤其涉及用于确定电气部件(诸如，变压器、功率转换器、电感器、电容器、电池、断路器、功率电阻器、换能器、或其他电网部件)的内部电气连接的三维布局的方法和系统。

背景技术

功率变压器、功率转换器、断路器、和其他电网部件的设计是一项要求很高且复杂的任务。设计过程根据需要考虑相应用例的边界条件和约束的设计规则进行。

由于边界条件和约束的变化，每个新的功率变压器、功率转换器、断路器、或其他电网部件的设计都类似于构造一种新的样机。电气连接(诸如，电线或母线)的三维布线以及支撑框架的三维布局可能因电气部件而异。

传统过程以类似于车间中的实际制造过程的方式来进行。首先，由人类工程师构造框架和到压梁的连接。引线支撑件被放置在框架的肋上。引线支撑件表示引线的起点和端点之间的中间点。根据引线支撑件的位置，随后由人类工程师实施引线布线。设计过程是一个迭代的设计过程，其受反复试验的影响，从框架和最终的引线布线开始重复迭代，直到找到合适的解决方案为止。

变压器、转换器、断路器、或其他电网部件的内部引线连接设计是一个复杂的问题。连接点(例如，绕组出口、套管、抽头转换开关、电流变压器和避雷器)的数量和布置可能会有很大的变化，这些连接点可以自由分布在变压器或其他电网部件中，并且在三维搜索空间中定义了布线优化过程。

布线还应考虑包括电气、机械和热约束在内的各种约束，这使得设计任务更具挑战性。

由Reginaldo Guirardello和Ross E.Swaney在Computers and ChemicalEngineering 30(2005)99–114中的文章“Optimization of process plant layout withpipe routing”，公开了一种化工厂几何布局的设计过程，其中，任务被分解为一系列子问题。化工厂布局和电气部件的内部连接的特点和要求有很大的不同。对功率变压器或其他电力部件中的电气连接的布线具有约束，这些约束使得为管道布线开发的方法的应用变得不可行。

CN 1 963 827 A1公开了为模拟电路布局设计的自动化、特别是为超大规模集成(VLSI)设计开发的计算机辅助设计方法。VLSI设计自动化与变压器或其他电气网部件的引线布线的特点和要求有很大的不同。举例来说，在VLSI设计中，布线不是三维的，而是在多层上进行，这使得任务可以被分解为许多二维优化问题。

US 8 473 881 B1和US 8 418 115 B1公开了用于设计集成半导体电路的方法。

本领域一直需要用于确定电气部件的布局的改进方法和系统。本领域一直需要用于确定电气部件(诸如，变压器、功率转换器、电感器、电容器、电池、断路器、功率电阻器、换能器、或其他电网部件)的电气连接的三维布局的改进方法和系统。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种用于在电气部件的内部电气连接的布线不限于一组二维平面时，确定内部电气连接的三维布局的改进方法和系统。特别地，该目的在于，提供不需要用户为内部连接指定支撑框架的几何形状的自动的方法和系统，而这些自动的方法和系统可以确定内部电气连接的三维布线，而无需事先提供关于支撑框架布局的用户指定信息。

提供了一种根据本公开的方法、计算机可读指令代码、和系统。

本发明提供了使用三维中的最优布线搜索和冲突管理、用于电气连接电气部件的部分和电气部件的支撑件的部分(如果需要的话)的三维设计的技术。最优布线搜索和/或冲突管理可以使用启发式方法。