一种考虑铁心服役磁特性的电力变压器优化设计方法技术

本发明专利技术公开了一种考虑铁心服役磁特性的电力变压器优化设计方法，包括如下步骤：采用先进的磁特性测量装置对不同温度下的硅钢片进行磁特性测量；通过高精度实验测量，建立覆盖宽温域、多频段及不同磁密的硅钢材料损耗特性数据库；采用C语言并综合电磁计算流程编写考虑铁心服役特性的三相变压器的计算程序；改进遗传算法，根据单目标优化数学模型，结合硅钢材料损耗特性数据库，两次利用改进遗传算法以电力变压器成本最小和总损耗最小为目标获得最优设计方案。本发明专利技术考虑实际工况对损耗因素的影响，采用先进的启发式算法替代传统优化方式，解决了传统设计方法无法考虑实际工况以及传统优化算法计算效率低下等问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电工装备设计，具体涉及一种考虑铁心服役磁特性的电力变压器优化设计方法，该方法结合了铁心材料磁特性温度依赖性测量和改进遗传算法进行优化设计。

技术介绍

1、随着社会的快速发展以及电气化、自动化程度的不断提高，电力需求不断增长的同时引生出了系列环保问题如噪声问题、电能损耗问题。电工装备如电力变压器的优化设计显得愈发重要。然而铁心材料(如取向硅钢、非晶合金)的磁导率、磁滞损耗和涡流损耗随温度变化显著，传统的人工优化设计难以考虑到温度变化对损耗的影响，导致电能损耗严重。例如，实验表明硅钢片在100℃时的铁损较25℃时降低18％～25％(数据来源：jfesteel技术报告,2020)，而传统设计仍采用常温数据，导致实际运行损耗被严重高估(误差高达20％)。

2、随着计算机技术的不断发展，计算机辅助技术也开始应用于变压器设计领域，为设计人员提供了更加高效、准确的工具。同时各种新型启发式算法层出不穷如粒子群算法、蚁群算法等。当下，循环遍历算法或应用于变压器优化设计领域，但随着优化变量数目的增多，各种边界条件的限制，会导致迭代时间呈指数型增长。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种考虑铁心服役磁特性的电力变压器优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述变压器电磁计算模型的构建过程是：1)设定电力变压器的电气参数和规格、铁心结构形式和选择铁心材料的牌号，设定磁通密度范围，

3.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述改进遗传算法中，种群大小设置为1000，最大代数MaxGen设置500，交叉系数选择0.6，变异系数选择0.05。

4.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时可实现权利要求1-3任一所述方法的步骤。

【技术特征摘要】

1.一种考虑铁心服役磁特性的电力变压器优化设计方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的设计方法，其特征在于，所述变压器电磁计算模型的构建过程是：1)设定电力变压器的电气参数和规格、铁心结构形式和选择铁心材料的牌号，设定磁通密度范围，

3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李永建，曹正华，岳帅超，殷嘉彤，周家鹏，刘靖昊，
申请(专利权)人：河北工业大学，
类型：发明
国别省市：