基于几何降维与多目标优化的高过载配电变压器设计方法技术

技术编号:46574748 阅读:1 留言:0更新日期:2025-10-10 21:18
本发明专利技术公开了一种基于几何降维与多目标优化的高过载配电变压器设计方法,所述方法包括:基于变压器的轴对称特性,将变压器三维结构简化,建立二维轴对称模型,保留铁芯、绕组及变压器油的关键几何特征;基于所述二维轴对称模型,构建电磁‑流‑热多物理场耦合仿真模型,计算电磁场分布,并模拟变压器内部油流与温度场分布;基于上述有限元仿真数据和改进的四向量多目标优化算法,建立多目标优化模型,对变压器结构参数进行协同优化,输出Pareto最优解集;根据所述Pareto最优解集,确定变压器电磁结构的优化设计方案。本发明专利技术通过改进的四向量多目标优化算法综合提升局部开发和全局探索能力,提升优化方案的精确度及多样性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力变压器设计与优化,特别是涉及一种基于几何降维与多目标优化的高过载配电变压器设计方法


技术介绍

1、分布式光伏发电具有间歇性和随机性,电动汽车充电桩的接入则带来了高功率、集中式负荷需求,两者共同影响下使得配电变压器的运行环境更加复杂。传统配电变压器主要针对单方向的功率流动和相对稳定的负荷需求,在高渗透率分布式光伏和大规模电动汽车充电桩接入条件下,往往表现出容量不足、温度升高等问题。变压器温度升高会造成寿命降低和绝缘故障,严重威胁供电安全。因此,通过改进变压器设计提升过载能力,使其更好地支持分布式光伏和电动汽车充电桩的接入,对于构建新型电力系统具有重要意义。

2、现有技术中,尽管已有研究针对变压器的优化设计提出了多种方法,但是往往采用的加权求和法或单目标优化算法。此外,传统的多目标优化算法在搜索能力方面存在明显不足,针对高过载工况下的电磁结构优化问题,难以在复杂的解空间中高效找到全局最优解。且现有模型未建立电磁参数与温升的非线性定量关系,导致优化效率低下、解集多样性不足。

3、因此,提出一种基于几何降维与多目标优化的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于几何降维与多目标优化的高过载配电变压器设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于几何降维与多目标优化的高过载配电变压器设计方法,其特征在于,所述S2中,构建的电磁-流-热多物理场耦合仿真模型包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于几何降维与多目标优化的高过载配电变压器设计方法,其特征在于,所述S3中还包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于几何降维与多目标优化的高过载配电变压器设计方法,其特征在于,所述S3中还包括:基于配变器电磁结构的几何特性,建立电磁结构体积模型如下:

5.根据权利要求1所述的一种...

【技术特征摘要】

1.一种基于几何降维与多目标优化的高过载配电变压器设计方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于几何降维与多目标优化的高过载配电变压器设计方法,其特征在于,所述s2中,构建的电磁-流-热多物理场耦合仿真模型包括:

3.根据权利要求1所述的一种基于几何降维与多目标优化的高过载配电变压器设计方法,其特征在于,所述s3中还包括:

4.根据权利要求3所述的一种基于几何降维与多目标优化的高过载配电变压器设计方法,其特征在于,所述s3中还包括:基于配变器电磁结构的几何特性,...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵丽萍李岳华吉盈东张雪岩李杰何黎曹志刚邢博文祁晓霞刘阳王宇萌王岩鹏
申请(专利权)人:国网冀北电力有限公司张家口供电公司
类型:发明
国别省市:

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