【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及新型电力系统分析与控制领域，特别是涉及旋转潮流控制器设计的参数优化方法。
技术介绍
1、20世纪90年代，美国通用电气公司提出了旋转潮流控制器(rotary power flowcontroller,rpfc)，rpfc作为一种成本较低、调节效果显著的潮流调控手段在电网调节中具有十分广阔的应用前景。目前国内外对rpfc的研究主要集中在两个方面：1)研究rpfc的稳态数学模型的建立；2)研究rpfc的控制特性。而尚未对rpfc的二维有限元模型建立及参数优化设计进行研究。且诸学者在建立关于rpfc的含源配电网仿真模型时，均采用理想的可控电压源代替rpfc，未能直观反映定转子侧感应电压相位差与转子机械角度之间的关系，无法研究rpfc的工作效率、功率因数等指标。
2、旋转潮流控制器的核心部件旋转移相变压器(rotary phase shiftingtransformers,rpst)的机械结构参数变动会对rpfc整体运行效率、功率因数等指标产生影响。因此对rpst的优化设计显得尤为重要。
3、rpst机械结构与普通旋转电机类似，一般的，为了满足电机性能要求，常采用电机优化设计方法对电机进行优化，采用优化算法既能提高设计质量也能缩短设计周期。优化算法可分为两类，一类为全局优化算法，另一类为局部优化算法。全局优化设计方法的能够将所有不确定因素都包含在优化目标中，但是具体目标函数的建立复杂且耗时长。局部优化算法相对简易且也具备良好的收敛性，但多数局部优化设计方法只能进行单一目标寻优。其中田口法可对多个目标
技术实现思路
1、鉴于此，本专利技术提出旋转潮流控制器设计的参数优化方法；，在ansys maxwell中搭建rpst的二维有限元模型，并在ansys circuitr中搭建外电路，模拟单台rpst的额定运行情况，引入田口实验法确定rpst的最优参数组合。然后，通过matlab、maxwell及simplorer软件实现场路耦合联合仿真。具体技术方案如下。
2、构建rpst的电磁结构模型；使用maxwell软件搭建rpst的二维物理结构模型，使用circuit搭建外电路模型，将以上两种模型链接组合成完整的电磁模型。
3、设计多工况仿真对构建的rpst电磁结构模型准确性进行验证；分别设置以下三种工况进行仿真和实验结果比对，论证rpst电磁模型的准确性：
4、1)空载试验。给rpst输入侧施加额定大小电压，二次侧进行开路处理。
5、2)短路试验。将rpst输出端短路于输入端施加的额定频率的电压，使输出端短路电流等于额定输出电流。
6、3)额定负载试验。在额定输入电压下，调节负载电阻大小，满足输出容量为额定输出容量，即输出端电流为额定输出电流。
7、使用具有15个参数因子的田口法安排仿真试验，得到基于田口法下rpst的最优化方案；选择铁心长度、定转子每相绕组串联匝数之比、定子槽口宽度，定子槽底直径、定子槽宽度、定子槽高、定子槽口高度、定子槽颈高度、转子槽口宽度、转子槽底直径、转子槽宽度、转子槽高、转子槽口高度、转子槽颈高度、转轴直径，相互独立的15个参数因子作为设计变量即待优化参数，并且选择rpst的工作效率和功率因数这两种品质特性作为优化目标；其中15个参数因子里定转子每相绕组串联匝数之比和铁心长度的因数水平分别为6和9，其余13个参数因子的因数水平均为3。
8、引入成本函数并利用matlab、maxwell及simplorer实现场路网耦合的联合仿真对优化结果进行验证；
9、设置了三种工况进行仿真验证：
10、1)工况一：t＝0～1s，配电网总负荷为0.04mw+j0.02 mvar。
11、2)工况二：t＝1s时刻投入分布式电源，利用100a的恒流源模拟分布式电源。
12、3)工况三：t＝2s时刻，配电网增加负荷0.03mw+j0.015 mvar。
13、采用传统的加权算法，引入成本函数，将权重值w1设定为0.75,w2设定为0.25，成本函数t定义式如下所示：
14、
15、式中，η为rpst效率，为rpst功率因数；
16、本专利技术的有益效果是：通过对rpfc核心部件rpst结构进行优化，提升了rpfc的运行效率及功率因数，验证了使用新的rpst设计方案会使rpfc的运行性能得到提升，对实际工程中的应用有一定的指导作用。
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1.一种针对旋转潮流控制器设计的参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的设计多工况仿真对RPST电磁结构模型准确性进行验证；分别设置以下三种工况进行仿真和实验结果比对，论证RPST电磁模型的准确性；
3.根据权利要求1所述利用Matlab、Maxwell及Simplorer实现场路网耦合的联合仿真对优化结果进行验证；设置了三种工况进行仿真验证：
【技术特征摘要】
1.一种针对旋转潮流控制器设计的参数优化方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的设计多工况仿真对rpst电磁结构模型准确性进行验证；分别设置以下三种工况进行仿真和实验结...
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