【技术实现步骤摘要】
一种基于梯度下降法的特高压桥臂电抗器优化设计方法
[0001]本专利技术属于桥臂电抗器理论设计领域，具体是一种基于梯度下降法的特高压桥臂电抗器优化设计方法。
技术介绍
[0002]在我国，特高压电网的投资不断增加，特高压电抗器的市场不断扩大，作为柔直输电系统的关键部件，特高压桥臂电抗器的体积更大、包封数更多，设计要求更为苛刻。电抗器在运行时各包封中上部的温升较高，由于局部过热导致的绝缘材料老化，时常发生故障甚至烧损事故，其热点温度与其寿命直接相关，一旦发生故障，会造成较大的损失。随着交直流输电工程的互联，桥臂电抗器工况更加复杂，国内外学者针对如何高效便捷地设计电抗器开展了大量研究。
[0003]成熟的设计方法为等电阻电压法和等温升法，但桥臂电抗器运行电流含有直流分量、工频分量和二倍频分量，现有研究很少考虑到实际的交直流复合工况，由于包封中的直流和交流电流分配规律的差异，很难在两者的共同作用下得到一致的电抗器结构参数，交直流复合工况下采用等电阻电压法设计的包封“电阻电压”不相等、采用等温升法设计的包封“温升”不相等，大大影响了设计的有效性。因此，须发展更有效的交直流优化设计方法。
技术实现思路
[0004]鉴于现有技术中的上述问题与缺陷，本专利技术的目的是提供一种基于梯度下降法的特高压桥臂电抗器优化设计方法，本设计方法通过提出桥臂电抗器在交直流复合工况下的结构参数优化设计，明确设计流程，构建目标函数，利用梯度下降法对包封结构进行优化；结合工程实例，分别以“等电阻电压”和“等温升”为目标，在交直流
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于梯度下降法的特高压桥臂电抗器优化设计方法，其特征在于所述设计方法包括包封等效电压方程组的分解列写方法以及基于梯度下降法的包封参数优化设计，其中：包封电感的精确计算是建立等效电压方程组的基础，对由n个包封组成的电抗器，可以计算得到各包封的自感和与其他包封的互感，在此基础上根据基尔霍夫定律，可以建立包封等效电压方程组：由于电抗器的感抗远远大于电阻，所以可忽略电阻的影响，即消除相位因素；在工频时，结合电感的化简计算，上述方程组变为：其中包封工频端电压为：U
′
＝I
′
N
×
ωL
N
式中，ω为工频角频率，L
N
为额定电感；等电阻电压法以各包封电阻电压相等为约束条件：等温升法以各包封温升相等为约束条件，假设各包封附加损耗系数和撑条遮挡系数近似相等，则约束方程为：当采用等温升法或等电阻电压法设计时，联立上述方程可得到各包封匝数和工频电流，同时，以工频下计算得到的匝数为准，在此基础上计算各包封的二倍频和直流电流：其中包封二倍频端电压为：U
″
＝I
″
N
×
2ωL
N
式中，I”N
为额定二倍频电流；
其中包封直流端电压为：U
″′
＝I
″′
N
×
R
N
式中，I
”’
N
为额定直流电流，R
N
为额定电阻；第i包封的总电流为：式中，I
’
i
、I”i
、I
...
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