在城市電力建設(shè)中,電纜隧道敷設(shè)因其負(fù)載能力高、便于管理和巡檢等優(yōu)點而越來越被廣泛使用,目前鮮有通過算法對隧道敷設(shè)多回高壓電纜線路布置優(yōu)化的研究。為了充分利用隧道內(nèi)的電纜的負(fù)載能力,本文對隧道敷設(shè)多回路高壓電纜進(jìn)行了多物理仿真研究和布置優(yōu)化研究。本文首先從解析計算法方面對電纜金屬護(hù)套感應(yīng)電壓及環(huán)流進(jìn)行了研究,分析了交叉互聯(lián)接地方式的原理及相關(guān)參數(shù)的計算,對考慮金屬護(hù)套環(huán)流的電纜載流量的解析計算方法進(jìn)行了分析。以某隧道敷設(shè)電纜線路為例,研究隧道內(nèi)電磁場、溫度場和流場的數(shù)學(xué)微分方程,并分析了電路接口的原理;基于COMSOL有限元仿真軟件建立隧道敷設(shè)多回高壓電纜的電-磁-熱-流多物理場結(jié)合電路仿真模型。通過護(hù)套環(huán)流的仿真計算結(jié)果與解析計算結(jié)果的對比,以及實際運行電纜線路環(huán)流的測量值與仿真計算值的比較,驗證本文多物理場仿真模型計算電纜護(hù)套環(huán)流的有效性;通過對隧道內(nèi)實際運行電纜外皮進(jìn)行測溫及隧道內(nèi)風(fēng)速測量并對比模型計算結(jié)果,驗證了本文模型計算溫度場和流場的正確性�；诒疚慕⒌亩辔锢韴鼋Y(jié)合電路仿真模型,計算了不同線芯電流下電纜金屬護(hù)套的環(huán)流及感應(yīng)電壓,結(jié)果發(fā)現(xiàn)環(huán)流占比最高為7.09%、感應(yīng)電壓最高... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省211工程院校985工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景意義
    1.2 相關(guān)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 金屬護(hù)套感應(yīng)電壓及環(huán)流的相關(guān)研究
        1.2.2 多物理場耦合仿真相關(guān)研究
        1.2.3 電纜載流量及電氣設(shè)備相關(guān)優(yōu)化算法的研究
    1.3 本文研究內(nèi)容
第二章 高壓電纜載流量及其金屬護(hù)套相關(guān)解析計算
    2.1 金屬護(hù)套感應(yīng)電壓、環(huán)流的解析計算研究
        2.1.1 單端接地的感應(yīng)電壓計算
        2.1.2 兩端接地金屬護(hù)套環(huán)流計算
        2.1.3 交叉互聯(lián)接地金屬護(hù)套感應(yīng)電壓和環(huán)流計算
    2.2 考慮金屬護(hù)套環(huán)流的電纜載流量計算
        2.2.1 損耗計算
        2.2.2 熱阻計算
        2.2.3 載流量計算
    2.3 本章小結(jié)
第三章 多物理場結(jié)合電路仿真的數(shù)學(xué)模型研究
    3.1 電纜系統(tǒng)的電磁場微分方程
    3.2 COMSOL中的電路接口在電纜金屬護(hù)套上的應(yīng)用分析
    3.3 電纜隧道溫度場微分方程
    3.4 隧道內(nèi)空氣流場微分方程
    3.5 本章小結(jié)
第四章 隧道敷設(shè)電纜的多物理場結(jié)合電路仿真分析
    4.1 模型的搭建
        4.1.1 幾何模型及其參數(shù)
        4.1.2 材料參數(shù)設(shè)置
        4.1.3 物理場參數(shù)設(shè)置
        4.1.4 網(wǎng)格剖分
    4.2 仿真模型驗證及分析
        4.2.1 基于護(hù)套環(huán)流實測及解析計算的仿真模型驗證
        4.2.2 基于電纜外皮溫度實測的仿真模型驗證
    4.3 模型仿真計算及分析
        4.3.1 金屬護(hù)套感應(yīng)電壓的仿真計算與分析
        4.3.2 隧道電纜金屬護(hù)套環(huán)流仿真計算與分析
        4.3.3 考慮金屬護(hù)套環(huán)流的隧道電纜載流量的仿真計算與分析
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于多物理場仿真的隧道電纜布置優(yōu)化研究
    5.1 遺傳算法原理
        5.1.1 遺傳算法基本思想
        5.1.2 遺傳算法的實現(xiàn)
    5.2 基于COMSOL with MATLAB的聯(lián)合仿真應(yīng)用
    5.3 基于多物理場仿真和遺傳算法的隧道電纜布置優(yōu)化
        5.3.1 遺傳算法優(yōu)化變量設(shè)置
        5.3.2 基于遺傳算法的隧道布置優(yōu)化結(jié)果分析
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[4]計算電纜導(dǎo)體暫態(tài)溫度的粒子群優(yōu)化的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)新方法[J]. 吳炬卓,肖笛,牛海清.  電器與能效管理技術(shù). 2018(03)
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3630792