基于优化算法的变压器绕组等效电路建模

为提高基于变压器绕组等效电路计算的频率响应分析（FRA）曲线与真实绕组测量FRA曲线的一致性，本文针对一个变压器绕组实验室模型，利用多种优化算法对其等效电路参数进行优化，实现变压器绕组等效电路的准确建模。首先，基于经典变压器集总参数等效电路模型，根据节点电压矩阵算法，推导该模型的频率响应曲线计算公式，获得该绕组模型的FRA曲线。其次，基于仿真数据，利用六种优化算法得到等效电路参数的优化结果并对比，实现三种优化算法的预筛选。再次，针对多个变压器绕组模型，将选出的三种优化算法分别应用于绕组等效电路参数优化中，以适度函数值及参数偏移量最小、实测曲线与等效电路仿真曲线间的相似度最大及偏差度最小为指标，确定最佳的参数优化算法。最后，针对选出的最优算法，研究不同迭代次数对优化结果的影响，通过对比选择出最优的迭代次数，获得最优的等效电路参数，并据此建立最终的变压绕组等效电路模型。本文研究成果可为提高基于变压器绕组等效电路的FRA曲线计算准确性提供参考。