基于IPSO的非晶合金干式变压器优化设计
2021-01-24刘道生魏博凯李家晨
刘道生,袁 威,魏博凯,李家晨
(江西理工大学 电气工程与自动化学院,赣州 341000)
0 引言
非晶合金干式变压器的铁心损耗较低,比传统硅钢片铁心变压器的空载损耗低75%,空载电流下降80%,是较理想的节能型变压器[1]。与硅钢铁心相比,非晶合金铁心的叠片系数低,制造工艺复杂,材料用量多,所以非晶合金干式变压器的价格比硅钢片干式变压器高[2]。为降低非晶合金干式变压器的材料成本,需对变压器设计方案进行优化。
在函数优化领域,基于现代智能理论的算法主要有遗传算法[3,4]、粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)[5]、混合蛙跳算法[6]和差分进化算法[7]等,计算效率相比穷举法和其他传统算法得到较大提高。在变压器优化设计领域,Zhang L.用多目标遗传算法对海上直流电网中的中频变压器损耗计算进行了优化[8]。Omorogiuwa E.提出一种与遗传算法相结合的非线性规划算法,并应用于变压器的优化设计问题,当优化不同容量的变压器时,该算法表现出一定的鲁棒性[9]。Zhang Y.P.在有限元方法基础上提出一种针对电力变压器参数优化设计的改进遗传算法[10]。Tsili M.针对变压器优化设计问题提出一种多目标对数正态-β差分进化算法,该算法有一定的能力保持迭代过程中种群的多样性和避免过早的收敛[11]。PSO因其独特的解空间搜索模式,在解决维数较多的工程优化问题时,收敛速度较其他算法快,但PSO存在易收敛于局部最优的问题。为解决PSO易收敛于局部最优的问题,本文提出一种自适应粒子交叉搜索策略,改进后的粒子群算法(Improved Particle Swarm Optimization,IPSO)提高了收敛成功率。……
