[发明专利]一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法

权利要求书

1.一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法，其特征在于，所述方法包括：

根据预构建的户内变电站有限元仿真模型，基于有限元分析法计算户内空心电抗器的磁场感应强度；

根据待优化参数对所述磁场感应强度分布的影响，将各待优化参数划分为强关联参数组和独立参数组；

使用响应面法优化对强关联参数组进行优化得到屏蔽板参数值_y，使用单参数扫描法对独立参数组进行优化得到屏蔽板参数值z；

将屏蔽板参数值_y和参数值z输入至预构建的优化目标函数，将符合优化目标和磁场感应环境要求的屏蔽板参数值_y和参数值z输出为屏蔽板最优参数值。

2.根据权利要求1所述的一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法，其特征在于，所述优化目标函数的表达式如下：

其中，SE₀表示优化前屏蔽板的磁场屏蔽效能；T₀表示优化前屏蔽板的平均温度、V₀表示优化前屏蔽板的体积；f_SE(x_i)为结构尺寸参数x_i取某定值时屏蔽板的效能；f_T(x_i)为结构尺寸参数x_i取某定值时屏蔽板的温度；f_V(x_i)为结构尺寸参数x_i取某定值时屏蔽板的体积；λ₁、λ₂、λ₃为权重系数，其数值表示优化目标的优先级程度；H₁为无屏蔽时的磁场强度；H₂为有屏蔽时的磁场强度；l表示屏蔽板的长度、d表示屏蔽板的宽度、t表示屏蔽板的厚度；所述多目标优化函数取最小值f(x_i)_min时，优化效果达到最佳。

3.根据权利要求1所述的一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法，其特征在于，所述待优化参数包括屏蔽板的材料、厚度、拼接缝隙宽度。

4.根据权利要求1所述的一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法，其特征在于，所述户内空心电抗器的磁场感应强度B通过下述公式计算获取：

式中，z表示柱坐标系下磁场的轴向坐标；r表示柱坐标系下磁场的半径；r₀表示电抗器磁场感应强度的径向分量；z₀表示电抗器磁场感应强度的轴向分量；A为空气域及电抗器内部绝缘材料的矢量磁位，所述电抗器磁场感应强度B的限值为500μT。

5.根据权利要求3所述的一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法，其特征在于，所述强关联参数组包括屏蔽板的厚度以及拼接缝隙宽度；所述独立参数组包括屏蔽板的材料。

6.根据权利要求1所述的一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法，其特征在于，所述屏蔽板参数值_y采用下述公式计算获取：

式中，β₀表示常数项，β_i表示一阶系数，β_ii表示二阶系数，β_ij表示二阶交互项系数，ε表示误差常量，x_i为屏蔽板的厚度，x_j为屏蔽板拼接缝隙宽度，k表示屏蔽板待优化参数的数量，i＝1,2,…,k。

7.根据权利要求1所述的一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法，其特征在于，使用单参数扫描法对独立参数组进行优化得到屏蔽板参数值z，包括：

在设定的自由参数范围内，根据独立参数组的所有可能情况逐一扫描验证并获得各待优化参数的数值，直到所有的情况验证完毕；

根据待优化参数的数值变化趋势，选取收敛于所逼近的极值，得到屏蔽板参数值z。