[发明专利]一种特高压直流换流站接头端子的温升优化方法及系统

摘要

本发明提供了一种特高压直流换流站接头端子的温升优化方法，使设计参数优化后的接头端子可以避免或减轻因接头端子发热引起的电网灾害事故造成的损失，同时也避免了对接头端子尺寸设计过大而造成的经济浪费。所述方法为：选取设计参数，得出对应的接头端子板搭接部分最大温升Tmax，且Tmax≤Tu时，得出最大温升与设计参数之间函数关系，结合接头端子板极限状态方程通过Monte Carlo法得出接头端子可靠度R的值，当R≥Ru时，选取初始设计点，并对初始设计点附近不同参数进行组合，计算相应的搭接部分最大温升值进而得出可靠度，得出设计参数与可靠度之间的函数关系，以接头端子成本作为优化条件设定目标函数，以可靠度作为约束条件得到接头端子的优化设计参数。

主权项

一种特高压直流换流站接头端子的温升优化方法，包括：步骤1，获取多组接头端子的设计参数，并通过有限元模型模拟接头端子搭接部分的温升过程，记录接头端子搭接部分的最大温升Tmax，将Tmax与温升极限值Tu进行比较，选取Tmax≤Tu的设计参数进行保留，其中所述设计参数包括：接头端子长度X1、接头端子宽度X2、接头端子厚度X3、接头端子搭接部位电阻X4和接头端子加载的电流X5；步骤2，随机选取一组保留的设计参数，通过神经网络模型得出Tmax与保留的设计参数之间的温升函数关系，并进行蒙特卡罗(MCS)计算得到相应的接头端子可靠度R0的值，将当前R0与可靠度极限值Ru进行比较，若R0≥Ru，则保留当前的设计参数，否则，重新选取保留的一组设计参数，使得可靠度R0≥Ru，并保留当前的设计参数；步骤3，以当前保留的可靠度R≥Ru的设计参数作为初始设计点，获取以初始设计点为原点的有限邻域内的不同设计参数进行组合，通过有限元模型模拟并得出组合后的设计参数对应的最大温升Tmax，进而结合接头端子板的极限状态方程，通过蒙特卡罗模拟法(MCS)计算相应的接头端子可靠度R的值，通过神经网络模型得出R与设计参数之间的函数关系；步骤4，根据R与设计参数之间的函数关系，以接头端子的成本为优化条件，设计目标函数f(X)＝C＝X1·X2·X3.ρ·ω，其中C为接头端子的成本，ρ接头端子的密度，ω为单位体积接头端子的成本，以接头端子的可靠度作为约束条件，得到接头端子的优化设计参数为minf(x)＝E(X1·X2·X3·ρ·ω)st.R≥Ru，其中X1、X2以及X3的值即为优化后的设计参数。