磁控变压器的多目标优化方法、装置及电子设备与流程

本发明涉及变压器领域，具体而言，涉及一种磁控变压器的多目标优化方法、装置及电子设备。

背景技术：

1、在新型电力系统中，由于供电和负荷的变化，电压的随机波动明显增强，导致系统的电压支撑和调节能力急剧下降。而电缆的大规模应用大大增加了容性无功功耗，因此迫切需要电感无功补偿设备进行补偿。

2、传统的无功电压控制系统方案主要包括无源无功电压补偿系统和基于电力电子设备的有源无功电压产生装置。然而，基于电力电子设备的有功无功电压发生器存在可靠性低、受环境因素影响大、运维成本高、高频开关产生的电磁干扰对电网电磁环境影响较大等问题。此外，随着电网新建扩建难度的加大，无源静态无功电压补偿系统需要占用较大的土地面积，补偿效果不理想，难以适应新型电力系统的变化。

3、磁控配电变压器(magnetically controlled distribution transformer，简称为mcdt)是一种基于磁控管电抗器的综合多功能补偿设备，它集普通电力变压器和磁控管电抗器的功能于一体，具有变电压和动态无功调节功能。但目前相关技术中，mcdt的参数设计体系并不完备，缺乏系统性的无功功率参数和本体电磁参数的多目标优化结合，进而导致相关技术中磁控变压器工作效率较低。

4、针对上述的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、本发明实施例提供了一种磁控变压器的多目标优化方法、装置及电子设备，以至少解决相关技术中磁控变压器工作效率较低的技术问题。

2、根据本发明实施例的一个方面，提供了一种磁控变压器的多目标优化方法，包括：获取磁控变压器的初始仿真模型和磁控变压器待优化的多个目标；生成初始仿真模型的初始种群，其中，初始种群包括多个个体，不同个体对应于初始仿真模型的不同配置参数；基于多个目标对初始种群进行迭代优化，得到目标个体，其中，目标个体对应的目标配置参数用于实现磁控变压器在多个目标上的平衡。

3、进一步地，基于多个目标对初始种群进行迭代优化，得到目标个体，包括：确定多个目标对应的目标函数，并基于目标约束对初始种群中不同个体的变量进行调整，得到第一调整结果；基于第一调整结果确定多个个体对于目标函数的函数适应度，其中，函数适应度用于量化多个个体在多个目标上的性能；基于函数适应度对多个个体进行迭代优化，得到目标个体。

4、进一步地，基于函数适应度对多个个体进行迭代优化，得到目标个体，包括：基于函数适应度对初始种群中的多个个体进行筛选，得到精英种群；基于目标函数对初始种群中的多个个体进行搜索，得到子种群；对精英种群和子种群进行迭代搜索，在迭代次数大于预设迭代次数的情况下，得到最终种群包含的目标个体。

5、进一步地，基于函数适应度对初始种群中的多个个体进行筛选，得到精英种群，包括：基于函数适应度对多个个体进行筛选，得到多个初始个体；确定多个初始个体在目标函数对应目标函数空间的拥挤度，其中，拥挤度用于表示多个初始个体在目标函数空间的分布密度；基于拥挤度对多个初始个体进行筛选，得到精英种群。

6、进一步地，对精英种群和子种群进行迭代搜索，在迭代次数大于预设迭代次数的情况下，得到最终种群包含的目标个体，包括：基于目标约束对精英种群和子种群中不同个体的变量进行调整，得到第二调整结果；基于第二调整结果和多个目标对精英种群和子种群进行迭代搜索，并记录迭代搜索的迭代次数，在迭代次数大于预设迭代次数的情况下，得到目标个体。

7、进一步地，该方法还包括：基于目标配置参数对初始仿真模型进行调整，得到目标仿真模型；基于目标仿真模型构建磁控变压器。

8、进一步地，多个目标包括：磁控变压器的磁导率、磁控变压器的体积、磁控变压器的无功功率输出。

9、进一步地，获取磁控变压器的初始仿真模型，包括：基于磁控变压器的铁芯磁导率、磁阀长度、绕组匝数、铁芯厚度、电源电压、负载侧电压、线圈匝数比值、线路电感和线路电阻构建初始仿真模型。

10、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种磁控变压器的多目标优化装置，包括：获取模块，用于获取磁控变压器的初始仿真模型和磁控变压器待优化的多个目标；生成模块，用于利用多目标优化算法生成初始仿真模型的初始种群，其中，初始种群包括多个个体，不同个体对应于初始仿真模型的不同配置参数，多目标优化算法用于对多个目标进行优化；优化模块，用于基于多个目标对初始种群进行迭代优化，得到目标个体，其中，目标个体对应的目标配置参数用于实现磁控变压器在多个目标上的平衡。

11、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种电子设备，包括：存储器，存储有可执行程序；处理器，用于运行程序，其中，程序运行时执行本发明各个实施例中的方法。

12、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质包括存储的可执行程序，其中，在可执行程序运行时控制计算机可读存储介质所在设备执行本发明各个实施例中的方法。

13、根据本发明实施例的另一方面，还提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时实现本发明各个实施例中的方法。

14、在本发明实施例中，首先获取磁控变压器的初始仿真模型和磁控变压器待优化的多个目标，然后生成初始仿真模型的初始种群，初始种群中包括多个个体，不同个体对应于初始仿真模型的不同配置参数，最后基于多个目标对初始种群进行迭代优化，得到目标个体，利用所得目标个体对应的目标配置参数可实现磁控变压器在多个目标上的平衡。容易注意到的是，本申请通过获取磁控变压器的初始仿真模型与待优化的多个目标，生成初始仿真模型的初始种群，并对初始种群进行迭代优化，得到目标个体的方式，达到了使磁控变压器在多个目标中处于平衡状态的目的，从而实现了磁控变压器对多个目标的优化，进而解决了相关技术中磁控变压器工作效率较低的技术问题。

技术特征：

1.一种磁控变压器的多目标优化方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的磁控变压器的多目标优化方法，其特征在于，基于所述多个目标对所述初始种群进行迭代优化，得到目标个体，包括：

3.根据权利要求2所述的磁控变压器的多目标优化方法，其特征在于，基于所述函数适应度对所述多个个体进行迭代优化，得到所述目标个体，包括：

4.根据权利要求3所述的磁控变压器的多目标优化方法，其特征在于，基于所述函数适应度对所述初始种群中的所述多个个体进行筛选，得到精英种群，包括：

5.根据权利要求3所述的磁控变压器的多目标优化方法，其特征在于，对所述精英种群和所述子种群进行迭代搜索，在迭代次数大于预设迭代次数的情况下，得到最终种群包含的所述目标个体，包括：

6.根据权利要求1所述的磁控变压器的多目标优化方法，其特征在于，所述方法还包括：

7.根据权利要求1所述的磁控变压器的多目标优化方法，其特征在于，所述多个目标包括：所述磁控变压器的磁导率、所述磁控变压器的体积、所述磁控变压器的无功功率输出。

8.根据权利要求1所述的磁控变压器的多目标优化方法，其特征在于，获取磁控变压器的初始仿真模型，包括：

9.一种磁控变压器的多目标优化装置，其特征在于，包括：

10.一种电子设备，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种磁控变压器的多目标优化方法、装置及电子设备。其中，该方法包括：获取磁控变压器的初始仿真模型和磁控变压器待优化的多个目标；生成初始仿真模型的初始种群，其中，初始种群包括多个个体，不同个体对应于初始仿真模型的不同配置参数；基于多个目标对初始种群进行迭代优化，得到目标个体，其中，目标个体对应的目标配置参数用于实现磁控变压器在多个目标上的平衡。本发明解决了相关技术中磁控变压器工作效率较低的技术问题。技术研发人员：张福增,陈晓国,谭建敏,梁炳,李晋,原瀚杰,朱志栩,曾友林,卢威,刘凯,周凯,袁佳歆,刘嘉伟,周航受保护的技术使用者：广东电网有限责任公司肇庆供电局技术研发日：技术公布日：2024/11/4