基于多策略粒子群算法的500kV直流断路器用快速机械开关优化设计

• 作者: 方春恩 唐小雨 李伟 张宁 魏晓光 陈军平
• 来源期刊: 高压电器
• 关键词: 快速机械开关 电磁斥力机构 Ansoft Maxwell 粒子群算法 优化设计
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 研究与分析
• 页码范围: 79-88
• 页数: 9页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13296/j.1001⁃1609.hva.2022.01.011

摘要

快速机械开关作为混合式直流断路器系统的关键设备，其操动机构多选用电磁斥力机构，电磁斥力机构的磁场电场相互耦合，仅通过控制变量法难以从整体上对电磁斥力机构进行优化设计。为此，提出一种多策略改进粒子群算法，并将其应用到斥力机构的参数优化中。首先，利用Ansoft Maxwell仿真分析了电磁斥力机构的线圈盘尺寸、金属盘尺寸和放电回路参数对快速机械开关动态性能的影响，确定了主要的优化设计参数；其次，针对基本粒子群的缺陷，结合重开端及反向学习策略进行改进并验证了改进后算法的优势性；最后，根据优化后的参数制造了样机并进行了动态性能测试。测试结果表明：优化后的开关的分断速度得到提高的同时减小了开关的总体积和成本，验证了优化设计的有效性。研制出的快速机械开关将投入张北±500 kV柔性直流输电工程使用。