[发明专利]一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法

说明书

本发明公开了一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法，属于电抗器技术领域；通过对屏蔽板的屏蔽板厚度以及拼接缝隙宽度进行多目标优化，将待优化参数对电抗器磁场感应强度分布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subgt;y/subgt;，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subgt;y/subgt;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subgt;y/subgt;和参数值z输出为屏蔽板最优参数值；本发明为空心电抗器的屏蔽方案提供了一种有效的解决方法。

技术领域

本发明公开了一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法，属于电抗器技术领域。

背景技术

随着建筑工业化不断发展，为节约郊区土地资源，超高压变电站逐渐向室内扩展，全户内装配式变电站建设方案的需求也随之增大，随之而来由电力系统产生的高次谐波污染越来越严重，需要采用由电抗器组成的滤波装置来限制电网中高次谐波，干式空心电抗器由于具有结构简单、线性度好、起始电压分布均匀、噪声小及安装维护方便等优点，从而得到了广泛使用，但由于空心电抗器无铁芯，内部不能形成闭合磁回路，导致运行时产生的强磁场发散严重，成为变电站内电磁污染的主要来源，近年来国内多项工程实际应用过程中出现空心电抗器周围铁构件和地坪发热现象，严重影响设备运行的可靠性和安全性。

针对空心电抗器产生的磁场进行屏蔽的问题，需要在空心电抗器的周围敏感区域施加屏蔽板，为磁场提供通路，将磁场束缚在材料中，减少磁场泄露，从而加强电抗器自身的稳定性及电磁屏蔽效果，但是，屏蔽板所采用的参数对其屏蔽效果影响极大，现有技术中对屏蔽板参数的选取方式较为单一，没有采取合理的优化方式进行多方面目标的综合考虑，影响电抗器屏蔽效果。

发明内容

本发明提供了一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法，目的在于对电抗器屏蔽板进行多目标参数优化，进一步提升电抗器屏蔽效果，减少磁场泄露。

为了解决上述问题，本发明采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种户内空心电抗器屏蔽板参数的优化方法，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。

进一步地，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；