基于面向对象技术的变压器电磁计算优化设计.pdfVIP

维普资讯 第43卷 第 1期 蠢珏毪’ Vol43 No．1 2006年 1月 Janua~ 2006 基于面向对象技术的变压器电磁计算优化设计半 孟庆民 ，景立新2 (1．沈阳变压器研究所，辽宁 沈阳 110179；2．保定天威保变电气股份有限公司，河北 保定 071056) 摘要：扼要介绍了面向对象技术的方法，分析了软件的数据结构，给出了系统的设计流程框图，并通过实例说 明采用该技术对变压器进行 电磁优化设计的好处。 关键词：变压器；电磁计算；优化设计 ；面向对象技术 中图分类号：TM402 文献标识码：B 文章编号：1001—8425(2006)01—0001—06 多态性和继承性的原则。对象通常定义为真实世界 1前言 中某一实体的抽象，它将实体的特征数据和实体的 变压器电磁计算优化设计是以用户提出的产品 运动行为描述封装在一起。类为一组在真实世界中 规格和性能指标为初始数据，并由计算机完成电磁 具有共 同特征和行为的实体。每个对象都是对象类 方案优化计算。变压器优化设计是一个多 目标、离散 的实例。对象的封装性使对象具有较高的独立性和 的非线性数学规划问题，目前多采用循环遍历法进 自治性，其 内部状态不受或很少受到外界的影响。这 行优化设计。多 目标主要表现为以材料成本为优化 也说明了它具有较好的模块化结构，为软件的重用 目标，或以总重、总损耗、十年变电成本、外限尺寸等 奠定了良好的基础。 为优化 目标。目前，受硅钢片和铜材价格不断上涨的 面向对象程序设计过程分为三步，第一步是把 影响，变压器制造企业在产品设计时多以主要材料 目标分为不同的类，第二步是描述类的函数和数据 ， 的成本为 目标函数，即在可靠性和绝缘结构不变前 第三步实现类定义程序的结构。在设计优化程序时， 提下，以性能参数和工艺要求为约束条件遍历设计 必须充分考虑问题的所有事件和一些细节，把描述 中绕组、铁心中的相关变量，把各变量的所有变化范 的对象分为一系列类，而且必须考虑哪些类是基类， 围进行排列组合，然后用循环嵌套的方法求出 目标 哪些类是派生类。公共类库的编制使得程序在调用 函数的所有可行解，再对其可行解进行排序筛选，从 这些类时，就像C++本身的类库一样方便、简洁，而 而得到最优解。由于影响变压器材料成本的因素很 且这些类库可以不断进行扩展和完善。 多，而这些因素影响的程度又有主次之分，且有些因 3数据结构及数据管理 素又相互关联，因此，在优化计算时，循环嵌套层数 多，迭代次数呈几何级数增加，导致运算时间长。为 3．1 数据结构 了提高软件的运行效率、提高程序的封装性和继承 数据结构的好坏直接关系到软件质量和运行稳 性，本文采用基于面向对象技术的VisualC++作为 定性。变压器的电磁计算涉及到大量的数据，定义好 开发工具，针对电力变压器的四种典型结构形式，完 系统的数据结构是关键。面向对象的设计对数据进 成可视化的电磁优化设计。 行了封装，对象提供了对数据和代码的有效保护，以 防止程序的其他不相关部分偶然修改或错误使用对 2面向对象方法 象，使得系统更加可靠 。 面向对象方法的出发点和基本原则，是尽可能