[发明专利]气体绝缘金属封闭开关设备处理方法及设备

摘要

一种基于蚁群算法的气体绝缘金属封闭开关设备处理方法及气体绝缘金属封闭开关设备，方法包括如下步骤：选取气体绝缘金属封闭开关设备中温度场优化变量、电场优化变量和受力优化变量，对各优化变量进行非线性拟合，初始化蚁群优化过程中用到的参量，将各个蚂蚁随机地置于函数中的不同位置，对每个蚂蚁按照转移概率计算公式计算下一个可行解的方式，计算各个蚂蚁所在位置的信息素含量，根据信息素迭代公式对各个位置是的信息素浓度进行更新，若达到最大迭代次数，则终止计算输出最优解；否则返回，直到得到最优解。

主权项

1.一种基于蚁群算法的气体绝缘金属封闭开关设备处理方法，其特征在于，处理方法包括如下步骤，/n第一步骤(S1)，选取气体绝缘金属封闭开关设备中气体总压力作为温度场优化变量；选取气体绝缘金属封闭开关设备的隔离开关隔室(3)中动静触座的倒角为电场优化变量；选取气体绝缘金属封闭开关设备的隔离开关隔室(3)中容器壁厚度为受力优化变量，并分别估计各优化变量的取值范围：l_i≤x_i≤u_i，i＝1，2，…n，其中u_i、l_i分别为第i维优化变量的上限、下限，i为变量记数，n为优化变量维数；/n第二步骤(S2)，通过改变各优化变量的取值，对电场、温度场、受力进行仿真，对各优化变量进行非线性拟合，即y＝f(x₁，x₂，x₃...x_i)，i＝1，2，…n；/n第三步骤(S3)，初始化蚁群优化过程中用到的以下参量，蚁群规模m、信息素挥发程度因子ρ、信息素释放总量Q、转移概率常数P₀和最大迭代次数Times；/n第四步骤(S4)，将各个蚂蚁随机地置于函数中的不同位置，对每个蚂蚁k(k＝1，2.…，m)，按照转移概率计算公式：τ_ij(0)＝F(X)来计算下一个可行解的方式，其中τ₀为初始信息素，F(X)为待寻求的目标函数，allowed_k表示蚂蚁k下一步允许选择的位置的集合，则allowed_k＝{F(X)-tabu_k}，tabu_k表示蚂蚁k已走过的位置的集合、allowed_k表示下一部可以选择的位置的集合；/n第五步骤(S5)，转移概率计算公式中，蚂蚁所在位置的信息素越贴近当前最大值，P_ij越小，越趋于微调，相反，距最大值越远，P_ij越大，越趋于大范围搜索，每一个蚂蚁的初始分布，用下式计算：/n 其中rands∈[-1，1]，为随机数，P₀为转移概率常数，X(t+1)＝X(t)+rands×λ，λ随着迭代次数的增加而减小，属于局部搜索，X∈[lower，upper]属于全局搜索；/n第六步骤(S6)，计算各个蚂蚁所在位置的信息素含量，根据信息素迭代公式对各个位置的信息素浓度进行更新，按信息素迭代公式：τ_ij(t+1)＝(1-ρ)τ_ij(t)+Δτ_ij(t)，进行更新，其中(1-ρ)是信息残留因子，初始时刻信息素的增量为0，即Δτ_ij(0)＝0，为第k只蚂蚁在本次循环中留在路径上的信息素，并且Q为常数，表示蚂蚁循环一次所释放的信息素总量；/n第七步骤(S7)，若达到最大迭代次数，则终止计算输出最优解；否则返回第四步骤(S4)，直到得到最优解，气体绝缘金属封闭开关设备按照温度场优化变量布置气体总压力；按照电场优化变量的最优解选取气体绝缘金属封闭开关设备的隔离开关隔室(3)中动静触座的倒角；按照受力优化变量的最优解选取气体绝缘金属封闭开关设备的隔离开关隔室(3)中容器壁厚度。/n