Diseño óptimo del anillo de igualación de voltaje para el dispositivo estándar proporcional de voltaje de CC de 1100 kV basado en la red neuronal del dispositivo estándar nacional y el algoritmo de optimización de lobo gris
Autores: Zhu, Wanjun; Gao, Yin; Qin, Liang; Duan, Yuqing; Bian, Zhigang; He, Min; Liu, Kaipei
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Diseño óptimo del anillo de igualación de voltaje para el dispositivo estándar proporcional de voltaje de CC de 1100 kV basado en la red neuronal del dispositivo estándar nacional y el algoritmo de optimización de lobo gris
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Dispositivo estándar de relación de voltaje de corriente continua
Intensidad de campo eléctrico
Anillo de gradación
Precisión de medición
Parámetros estructurales
Algoritmo de optimización
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 40
Citaciones: Sin citaciones
El dispositivo estándar de relación de voltaje de CC es una herramienta importante para calibrar transformadores de voltaje de CC. En el nivel de voltaje de 1100 kV, un aumento en la intensidad del campo eléctrico aumentará el calor local generado dentro del dispositivo, afectando la precisión de su medición. El uso de un anillo de gradiente adecuado puede nivelar la intensidad del campo eléctrico y reducir la máxima fuerza de campo para mejorar su precisión de medición. Este artículo optimiza principalmente el diseño de la estructura del anillo de gradiente del dispositivo estándar de relación de voltaje de CC de 1100 kV. Primero, se construyó un modelo de elementos finitos del dispositivo estándar de relación de voltaje de CC de 1100 kV basado en ANSYS; se calculó y analizó la distribución del campo eléctrico alrededor del divisor de voltaje, y se construyó un conjunto de datos basado en los resultados del cálculo. En segundo lugar, para la optimización de la intensidad del campo eléctrico, este artículo presenta el diseño del dispositivo estándar de nación de red neuronal, que aprende la relación entre los parámetros estructurales del núcleo toroidal y la intensidad del campo bajo el marco de aprendizaje profundo PyTorch 1.8. Debido al fuerte rendimiento de convergencia, pocos parámetros y facilidad de implementación del algoritmo de optimización de lobo gris, este estudio seleccionó este algoritmo para optimizar los parámetros estructurales del anillo de gradiente. Finalmente, se establecen ejemplos de simulación en Python para validación. Los resultados experimentales indican que la máxima fuerza de campo del anillo de gradiente disminuyó de 12,161.1348 V/cm a 10,009.2881 V/cm, una reducción del 17.69%. Los parámetros estructurales optimizados del anillo de gradiente redujeron efectivamente la intensidad del campo eléctrico alrededor del dispositivo estándar de relación de voltaje de CC de 1100 kV, proporcionando un enfoque de diseño confiable y práctico para la selección del dispositivo estándar de relación de voltaje de CC.
Descripción
El dispositivo estándar de relación de voltaje de CC es una herramienta importante para calibrar transformadores de voltaje de CC. En el nivel de voltaje de 1100 kV, un aumento en la intensidad del campo eléctrico aumentará el calor local generado dentro del dispositivo, afectando la precisión de su medición. El uso de un anillo de gradiente adecuado puede nivelar la intensidad del campo eléctrico y reducir la máxima fuerza de campo para mejorar su precisión de medición. Este artículo optimiza principalmente el diseño de la estructura del anillo de gradiente del dispositivo estándar de relación de voltaje de CC de 1100 kV. Primero, se construyó un modelo de elementos finitos del dispositivo estándar de relación de voltaje de CC de 1100 kV basado en ANSYS; se calculó y analizó la distribución del campo eléctrico alrededor del divisor de voltaje, y se construyó un conjunto de datos basado en los resultados del cálculo. En segundo lugar, para la optimización de la intensidad del campo eléctrico, este artículo presenta el diseño del dispositivo estándar de nación de red neuronal, que aprende la relación entre los parámetros estructurales del núcleo toroidal y la intensidad del campo bajo el marco de aprendizaje profundo PyTorch 1.8. Debido al fuerte rendimiento de convergencia, pocos parámetros y facilidad de implementación del algoritmo de optimización de lobo gris, este estudio seleccionó este algoritmo para optimizar los parámetros estructurales del anillo de gradiente. Finalmente, se establecen ejemplos de simulación en Python para validación. Los resultados experimentales indican que la máxima fuerza de campo del anillo de gradiente disminuyó de 12,161.1348 V/cm a 10,009.2881 V/cm, una reducción del 17.69%. Los parámetros estructurales optimizados del anillo de gradiente redujeron efectivamente la intensidad del campo eléctrico alrededor del dispositivo estándar de relación de voltaje de CC de 1100 kV, proporcionando un enfoque de diseño confiable y práctico para la selección del dispositivo estándar de relación de voltaje de CC.