1.一种基于品质因数优化的LC振荡回路仿真方法,其特征在于:包括以下步骤:S1、基于待测断路器的实际结构构建断路器三维模型;将断路器三维模型接入LC振荡回路构建回路模型;S2、基于单参数影响原则调节回路模型中的回路参数,并采集对应调节后回路模型的运行参数;S3、基于回路参数与运行参数的关联关系并根据回路参数优化机制确定回路参数优化范围;S4、基于多参数联合优化原则,计算回路参数优化范围中不同取值的回路参数的品质因数仿真值得到参数仿真组合;S5、基于目标品质因数从参数仿真组合中筛选出候选参数组合,对候选参数组合进行评估得到目标参数组合,基于目标参数组合对待测断路器进行优化。
2.根据权利要求1所述的一种基于品质因数优化的LC振荡回路仿真方法,其特征在于:S1中,基于待测断路器的实际结构构建断路器三维模型,包括以下步骤:基于待测断路器的核心导电结构与灭弧相关结构得到断路器结构参数,基于断路器结构参数采用预设比例构建断路器三维模型;所述结构参数包括断路器直径、断路器开距、电弧直径和触头材料参数。
3.根据权利要求2所述的一种基于品质因数优化的LC振荡回路仿真方法,其特征在于:S1中,将断路器三维模型接入LC振荡回路构建回路模型,包括以下步骤:基于断路器结构参数将断路器三维模型等效成损耗电阻与固有电感得到等效断路器,将等效断路器接入到LC振荡回路构建回路模型;所述LC振荡回路包括依次串联的电流源电容、电流源电感、回路电阻和控制开关。
4.根据权利要求3所述的一种基于品质因数优化的LC振荡回路仿真方法,其特征在于:S2中,基于单参数影响原则调节回路模型中的回路参数,并采集对应调节后回路模型的运行参数,包括以下步骤:所述回路参数包括断路器结构参数和电路参数,所述电路参数包括电流源电容值、电流源电感值和回路电阻值;在预设调节范围内,采用预设步长依次调节回路参数中的一种参数,并保持其他种类参数不变;实时采集每次调节时经过等效断路器的电流值和电流源电容两端的电压值作为回路模型的运行参数。
5.根据权利要求1所述的一种基于品质因数优化的LC振荡回路仿真方法,其特征在于:S3中,基于回路参数与运行参数的关联关系并根据回路参数优化机制确定回路参数优化范围,包括以下步骤:基于运行参数的变化情况计算对应调节参数的特性指标;绘制对应调节参数与各个特性指标的关系曲线,将特性指标值在有效取值范围内的对应调节参数的调节范围作为对应特性指标的有效区间;将同一参数的多个特性指标的有效区间取交集得到回路参数优化范围。
6.根据权利要求5所述的一种基于品质因数优化的LC振荡回路仿真方法,其特征在于:所述特性指标包括电流衰减速率、振荡频率和品质因数。
7.根据权利要求1所述的一种基于品质因数优化的LC振荡回路仿真方法,其特征在于:S4中,计算回路参数优化范围中不同取值的回路参数的品质因数仿真值得到参数仿真组合,包括以下步骤:将回路参数视作染色体,回路参数中各类参数视作基因位,回路参数优化范围视作每个基因位的数值范围;在数值范围内随机抽取n组数值并计算对应取值的回路参数的品质因数仿真值,将每组取值的回路参数及其对应的品质因数仿真值构成的参数组合作为初始种群;采用遗传算法对初始种群执行交叉和变异操作并在预设终止条件下进行迭代得到参数仿真组合。
8.根据权利要求1所述的一种基于品质因数优化的LC振荡回路仿真方法,其特征在于:S5中,基于目标品质因数从参数仿真组合中筛选出候选参数组合,包括以下步骤:将品质因数仿真值与目标品质因数的偏差按照从小到大对参数仿真组合中的参数组合进行排序,取前i组作为候选参数组合。
9.根据权利要求1所述的一种基于品质因数优化的LC振荡回路仿真方法,其特征在于:S5中,对候选参数组合进行评估得到目标参数组合,包括以下步骤:以品质因数匹配度、工艺经济性和工况稳定性作为评估指标对候选参数组合进行评估得到各指标评分;基于德尔菲分析法对各项指标进行赋权得到指标权重,将各指标评分基于指标权重进行加权求和得到组合评分;将组合评分最高的候选参数组合作为目标参数组合。
10.一种基于品质因数优化的LC振荡回路仿真系统,适用于权利要求1-9任意一项所述的一种基于品质因数优化的LC振荡回路仿真方法,其特征在于:包括模型生成模块、单参数调节模块、回路参数优化模块、多参数联合优化模块和评估模块;所述模型生成模块基于待测断路器的实际结构构建断路器三维模型,并将断路器三维模型接入LC振荡回路构建回路模型;所述单参数调节模块基于单参数影响原则调节回路模型中的回路参数,并采集对应调节后回路模型的运行参数;所述回路参数优化模块基于回路参数与运行参数的关联关系并根据回路参数优化机制确定回路参数优化范围;所述多参数联合优化模块基于多参数联合优化原则,计算回路参数优化范围中对应的品质因数仿真值并将其与对应取值的回路参数进行关联得到参数仿真组合集;所述评估模块基于目标品质因数从参数仿真组合集中筛选出候选参数组合,并对候选参数组合进行评估得到目标参数组合,基于目标参数组合对待测断路器进行优化。