磁控電抗器CAD系統(tǒng)及其優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、在電力系統(tǒng)中,磁控電抗器是電壓控制與無功補(bǔ)償?shù)闹匾b置,它借助直流偏磁原理,通過改變晶閘管的觸發(fā)角度控制直流勵(lì)磁電流大小,從而改變鐵心磁導(dǎo)率,達(dá)到無功功率連續(xù)可調(diào)的目的。因其制造工藝簡單、成本低廉、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定和維護(hù)簡便等優(yōu)點(diǎn)在諸多領(lǐng)域里得到廣泛應(yīng)用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,CAD技術(shù)已經(jīng)在工業(yè)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。為此論文將CAD技術(shù)應(yīng)用于磁控電抗器的設(shè)計(jì),研究、開發(fā)了比較實(shí)用的磁控電抗器CAD系統(tǒng)。
　　 首先,對(duì)磁控電抗

2、器CAD系統(tǒng)進(jìn)行總體設(shè)計(jì),系統(tǒng)以工程數(shù)據(jù)庫為核心,主要完成磁控電抗器初步設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)功能。系統(tǒng)由幾個(gè)模塊組成,文中對(duì)各個(gè)模塊的功能及彼此間的關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。
　　 其次,分析單相和三相兩種類型磁控電抗器的結(jié)構(gòu)特征,結(jié)合其構(gòu)造特點(diǎn),借鑒電抗器設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)和計(jì)算方法,確定磁控電抗器初步設(shè)計(jì)的流程。鐵心結(jié)構(gòu)、繞組結(jié)構(gòu)、小截面段結(jié)構(gòu)、抽頭比、性能指標(biāo)的參數(shù)計(jì)算以及諧波分析等是磁控電抗器設(shè)計(jì)的重要部分,文中對(duì)此進(jìn)行了深入的研究。繞組結(jié)

3、構(gòu)不同,漏磁分布也是不同的,分析了不同型式繞組下的漏電抗計(jì)算。
　　 再次,在初步設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,建立磁控電抗器的優(yōu)化設(shè)計(jì)模型,闡述了標(biāo)準(zhǔn)遺傳算法的不足,采用改進(jìn)的遺傳算法對(duì)磁控電抗器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。介紹了當(dāng)前比較常用的AGA(AdaptiveGeneticAlgorithm,自適應(yīng)遺傳算法)和SAGA(SimulatedAnnealingGeneticAlgorithm,模擬退火遺傳算法),并分析了他們?cè)跍y試函數(shù)中的性能。通過數(shù)據(jù)對(duì)

4、比可知,SAGA具有明顯的優(yōu)勢,因此論文采用SAGA對(duì)磁控電抗器進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。以某單相磁控電抗器為例進(jìn)行單機(jī)優(yōu)化,在各項(xiàng)性能指標(biāo)都滿足技術(shù)要求的情況下,成本得到降低,達(dá)到了預(yù)期效果。
　　 最后,研究CAD系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)技術(shù)。在軟件設(shè)計(jì)方面選用C++程序設(shè)計(jì)語言,界面采用MFC(MicrosoftFoundationClasses,微軟基礎(chǔ)類)編寫,分別開發(fā)了單相和三相兩種結(jié)構(gòu)的磁控電抗器設(shè)計(jì)軟件,且將兩個(gè)設(shè)計(jì)軟件集中在一個(gè)CAD系