采用优化模拟电荷法的三维电场计算

主要研究了采用遗传算法(GA)与模拟电荷法(CSM)相结合进行电器三维电场的数值计算,在对传统CSM方法深入研究及分析的基础上,采用GA作为优化方法对模拟电荷量及其几何位置进行优化求解,达到以较少的模拟电荷进行较高精度三维电场的数值求解,并运用此原理对球-板电极、球棒-板电极结构及冲击发生器的三维电场进行实例计算,证实其可行性及实用性。     

用模拟电荷法计算高压变压器端部电场

本文用模拟电荷法,对高压变压器端部静电环的绝缘层表面,最大电场强度附近局部区域的电位和场强进行了计算.计算中采用了用模拟电荷仅满足最大场强附近的局部边界条件的做法.而在处理两种介质分界面的衡接条件方面,由于只对变压器油一侧电场感兴趣,所以,本文提出了一种折算方法,可将两种介质简化为一种介质.采取上述两项措施后,既减少了模拟电荷的数目,又保证了计算精度的要求.     

用模拟电荷法计算电场的算法分析

本文根据电场计算的数学模型,提出用模拟电荷法求解电场的降维混合算法.在模拟电荷法中,电位是模拟电荷的位置和电量的多元函数.本文提出将变量分为二类,即一类变量与向量函数呈线性关系;另一类变量与向量函数呈非线性关系.对于后一类变量,用弃舍随机方法先给出位置初值,然后将问题化为线性最小二乘问题,直接解超定方程组.     

优化模拟电荷法计算特高压直流导线表面电场

The choice of the UHV lines depends on surface electric field of the bundle conductors.Based on existing calculation methods,the optimized charge simulation method is used to calculate the conductors’ surface electrical field of±800 kV UHVDC transmission lines in this paper.During calculation,the offset distance is set as the variance of the objective function,the position and the quantity of the simulation charges are optimized with the gold section method,and the surface electrical field is calculated when the charge is in the optimal position.The result shows that the distribution of the surface electrical field and its maximal value can be calculated accurately with this method,although less number of simulation charges is used in this proposed method and the calculation is simple.     

500KV引线三维分层介质电场有限元计算

变压器工程中的电磁场一般都应按三维场进行分析.只是由于三维场分析中的计算量十分庞大,在相当长的时间内,受到诸如计算机容量、速度等的限制,也由于一些电磁场问题的处理,基于工程观点,允许进行某种简化,获得满足工程需要的分析结果,所以到目前为止,大量的工程问题还是按照两维场(平行平面场或轴对称场)进行分析.但是,对于有些问题,例如本课题所要解决的500KV引线周围的电场不能按平行平面场处理,也没有轴对称     

优化模拟电荷法在耦合电容器电场计算中的应用

将优化技术引入模拟电荷配置中,提出优化模拟电荷法,并将其应用于耦合电容器电场数值计算中,为耦合电容器的绝缘设计提供了理论依据。     

超高压变压器引线电场的三维有限元数值分析

本文应用等参元有限元法,分析了超高压变压器引线的三维电场分布,为引线的结构与工艺设计提供了理论依据。文中还对三维场域的自动剖分,多层绝缘结构的等值计算模型,以及提高计算程序的效率等方面的问题提出了相应的处理方法,有助于进一步推广应用三维有限元数值分析的方法。     

用有限元－模拟电荷法计算电场的分界拟合问题研究

有限元法适用于有界的包括边界形状比较复杂的电磁场，它对分层介质的边界条件虽能自动满足，但不适用于无界场。模拟电荷法尽管可用于无界场，然而其带电体形状需比较简单，且场内介质不能太多。如果将这两种方法组合以计算电场，各取其长处，则可以使计算简化、提高精度和运算速度，并减少计算机内存。     

用有限元—模拟电荷法计算电场的分界拟合问题研究

有限元法适用于有界的包括边界形状比较复杂的电磁场，它对分层介质的边界条件虽能自动满足，但不适用于无界场，模拟电荷法尽管可用于无界场，然而其带电体形状需比较简单，且场内介质不能太多，如果将这两种方法组合以计算电场，各取其长处，则可以使计算简化、提高精度和运算速度，并减少计算机内存。     

粒子群优化模拟电荷法在HGIS工频电场计算中的应用

近年来,复合型气体绝缘组合开关设备（HGIS）以其造价适中、占地面积小、运行安全可靠等优点,在我国超高压变电站建设中得到越来越多的应用。研究分析HGIS工频电场分布规律,对智能变电站设计与建设、电磁环境评估、消除民众对输变电工程电磁辐射不必要的担忧等有着重要的指导和现实意义。鉴于传统模拟电荷法（CSM）在布点和校验上过于繁琐,难以应对复杂计算场景的问题,本文提出将粒子群优化算法（PSO）和传统模拟电荷法结合,形成优化模拟电荷法（PSO-CSM）,并将其应用到500kV HGIS配电装置区工频电场的计算与分析中,计算分析配电装置区各主要设备对工频电场的影响以及整个配电装置区工频电场分布状况,并提出了电场优化的相关建议和改进措施。     

模拟电荷法在变电站空间电场计算中的应用

应用模拟电荷法,预测和计算了220kV变电站的母线、设备连线、架空线路产生的三维电场的大小.应用本文给出的计算方法对实际变电站模型进行仿真计算,并与实测数据进行比较,证实了该算法的有效性.最后讨论了架空线不同相序排列时产生的电场大小,证实了该算法的实用性.     

基于3D模拟电荷法的变电站工频电场计算

高压变电站内工频电场的计算与评测日益重要。为此,采用3D模拟电荷法（charge simulation method,CSM）对某变电站户外区域离地1．5m高度处工频电场进行了计算和分析。模拟电荷采用置于导体轴线上的线电荷模拟,电荷密度在线单元上呈线性分布。采用ANSYS前、后处理模块实现实体建模和计算云图的3D渲染;通过对一条1000kV特高压输电线路走廊内工频电场的计算,验证了3DCSM方法的正确性。对一个实际的110kV变电站的工频电场进行建模仿真,电场强度的数值分布规律同理论分析基本符合;在工作走廊上计算值同实测结果变化趋势一致,在电气设备不太密集的区域,计算值与实测值之间误差〈10％。该方法可以用来求解大模型开域场问题。     

用电荷模拟法计算变电站三维空间电场

本文介绍了一种计算变电站三维空间电场的方法。应用电荷模拟法及适当的座标变换,可以算出任意布置的三维电场分布。模拟试验和现场实测结果表明,这种计算方法及其程序是可行的。文中提供了计算电位及场强的公式。此外,导证了一种计算空间合成场强极值及其方向的方法。     

模拟电荷法计算特高压架空线路3维工频电场

为研究杆塔及导线弧垂对架空线路周围工频电场分布的影响,并检验2维计算模型的合理性与适用性,首先基于模拟电荷法建立考虑杆塔及导线弧垂的3维架空线路工频电场计算模型(它以线电荷单元为模拟电荷布置在各导线和杆塔铁棒轴线上,解析计算线电荷单元的电位系数,并叠加得到总体电位系数矩阵,从而可解得各节点的线电荷),然后据此计算了特高压线路相导线表面及地面上1m高平面内的3维工频电场。结果表明,地面上1m处平面内场强分布受弧垂影响很大,3维模型比2维模型更全面、准确地反映了这种不均匀分布状况;各相导线表面场强最大值在杆塔附近均有微弱变化,但并不显著;地面上1m处场强在杆塔附近增大,但在远离杆塔的区域基本不受杆塔影响。     

变压器三维电场计算方法与应用

本文主要在国家“七五变压器类产品静电场计算软件包”基础上，针对变压器简化计算模型，进行了计算程序完善性研究，形成的电场分析软件可以实现模拟电荷和表面电荷的组合算法。计算结果受剖分因素影响较小，在同样的方程阶数下计算精度有所提高。应用该软件基本上可分析变压器任意部件的电场强度值，可以绘出计算区域内任意截面的等位线图形。本文计算了变压器引线、旁轭和部分油箱构成的三维电场模型。     

500kV电力变压器主绝缘电场的有限元计算

对一台500kV电力变压器进行了主绝缘电场的计算,得出了各区域中的电位分布和电场强度分布,并计算了相关的绝缘裕度.     

换流变压器极性反转三维瞬态电场计算

换流变压器是高压直流输电系统中的重要设备之一,运行过程中不仅要承受交流电压、直流电压和交直流电压叠加,还要承受极性反转电压的作用。为了考量换流变压器油纸等绝缘媒质的绝缘特性,首先,建立了瞬态电场的理论计算模型;其次,利用Ansys软件建立了换流变压器的三维瞬态电场计算模型;然后,考察了换流变压器油纸等绝缘结构在极性反转电压下的瞬态电场变化特性;最后,仿真分析了极性反转试验电压类型的不同对瞬态电场的影响。结果表明:油纸等绝缘结构在第一次极性反转过程中承受的瞬态电场值最大,且极性反转试验电压类型的不同对油纸等绝缘结构所承受的瞬态电场影响很大,为准确的进行换流变压器绝缘结构设计提供参考。     

模拟电荷法场强计算中的电荷优化配置

本文把D.F.P.最优化方法用于模拟电荷法,建立相应的目标函数,求模拟电荷的尺寸、相互位置及电量的最优解;借助于座标变换矩阵,可将轴对称场中的模拟电荷电场计算公式直接用于三维电场的计算。文章以计算户外7兆伏冲击发生器为例,获得了令人满意的计算结果。     

如何评价国产500KV变压器

介绍了目前在电力系统中运行的国产和进口的５００ＫＶ变压器主要经济技术指标，从产品性能，价格，运行情况等方面进行了对比分析，指出国产比进口５００ＫＶ变压器具有五个方面的优势，同时也提出了国产５００ＫＶ变压器存在的问题，认为国产５００ＫＶ变压器目前完全能满足“中等适用”的原则。已到了立足国内的时候了。