电力变压器优化设计系统构建
邱清泉 励庆孚 钱虹凌 李涛(西安交通大学电气工程学院 !"##$%)
摘要基于综合设计、类比设计、优化设计三种设计方式构建了电力变压器优化设计系
统.分析了三种设计方式的特点和相互间的联系,并以工程数据库系统为支撑,实现了各设计模
块之间的数据传递.将专家系统混合推理机制融合到综合设计模块中,并采用改进遗传算法实现
了优化设计模块.三种设计方式配合使用,可以灵活、可靠地获得优化设计方案.并基于本文构
建的软件系统对一台""#&'三绕组电力变压器进行了类比设计、综合设计和优化设计,结果表
明了该软件系统的有效性.
关键词 电力变压器 优化设计 ()* 遗传算法 专家系统 数据库
! 引言
传统的电机、变压器的计算机辅助设计包括三
方面内容:设计分析,设计综合,优化设计.设计
分析和设计综合是从物理角度解决问题的,而优化
设计是基于数学规划理论,更多地从数学角度来解
决问题["]
.
电力变压器设计的目的是为了得到最优方案,
但是采用设计分析或是设计综合均难以得到最优方
案;单纯从数学的角度进行优化设计,只能是漫无
边际地搜索,很难得到最优方案.电力变压器的优
化设计过程应该是物理过程和数学过程的统一.
当前的变压器计算机辅助设计软件的思路一般
有两种:一种是应用电子表格或其他计算工具制作
的一种可以替代人工计算的简单辅助设计软件,其
本质上是设计分析和设计综合的简单合成,不具备
优化的功能,对人工经验要求比较高.另外一种则
是直接采用优化设计,这种思路发展到现在,已经
不再采取纯数学意义上的搜索,优化变量的上下限
都是通过经验给定,这样可以在一个相对比较小的
范围内进行搜索.但是优化变量的上下限的确定过
多地依靠人工经验,并且不具备方案手工调整进行
验算的功能.可以看出,采用上述两种思路设计的
变压器()*软件,存在着某些不足.
鉴于此,当前也有变压器软件对上述不足进行
了改进,将设计分析,设计综合,优化设计等功能
统一包含在软件系统中[+,,]
.相关文献着重分析了
系统的构成、功能或计算方法,本文则拟从软件系
统设计的角度对各个设计模块的内核以及相互间的
联系进行分析.
基于上述分析,对应于传统变压器计算机辅助

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